一項(xiàng)由超過150名科學(xué)家歷經(jīng)多年共同參與的重大科研項(xiàng)目，近日取得了突破性進(jìn)展。該項(xiàng)目成功繪制出一張前所未有的小鼠大腦視覺信息傳遞的詳細(xì)地圖，揭示了大腦微觀組織中令人驚嘆的復(fù)雜性。

據(jù)科技媒體scitechdaily報道，這項(xiàng)由美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）資助的研究，聚焦于小鼠大腦的視覺區(qū)域，科學(xué)家們通過精確繪制數(shù)十萬神經(jīng)元的連接，詳細(xì)記錄了它們對視覺輸入的反應(yīng)。這項(xiàng)工作的成果不僅加深了我們對健康大腦運(yùn)行機(jī)制的理解，還為探索神經(jīng)疾病或損傷中的異常提供了寶貴的線索。

研究過程中，科學(xué)家們采用了一種創(chuàng)新的方法。他們對基因改造后的小鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這些小鼠的神經(jīng)元在活躍時會發(fā)出光亮。通過向這些小鼠播放視頻片段，科學(xué)家們能夠記錄下視覺區(qū)域內(nèi)神經(jīng)元的活動模式。值得注意的是，這些記錄所覆蓋的腦組織體積僅相當(dāng)于一粒沙子的大小。

盡管體積微小，但這塊腦組織所展現(xiàn)出的復(fù)雜性卻令人嘆為觀止?？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)，這塊組織中包含了約4公里長的軸突，這些軸突交織在一起，形成了超過5.24億個突觸，連接著超過20萬個細(xì)胞。這些數(shù)據(jù)無疑展示了大腦網(wǎng)絡(luò)的精密和復(fù)雜。

為了繪制出這些連接，研究團(tuán)隊(duì)付出了巨大的努力。他們連續(xù)12天，每天工作12小時，使用電子顯微鏡（EM）對超薄腦組織切片進(jìn)行精細(xì)切割和成像。這一過程的難度可想而知，需要極高的精確度和耐心。

在重建過程中，科學(xué)家們面臨著巨大的挑戰(zhàn)。他們需要精確拼接將近2.8萬張EM圖像，并對齊跨越整個腦組織的圖像。這一過程不僅耗時耗力，還需要高度的專業(yè)技能和團(tuán)隊(duì)協(xié)作。隨后，團(tuán)隊(duì)又耗費(fèi)了數(shù)月的時間，使用深度學(xué)習(xí)算法追蹤連接，并結(jié)合手動和自動化校對，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

最終，科學(xué)家們成功構(gòu)建了一個龐大的數(shù)據(jù)集，其容量高達(dá)1.6PB（約167.7萬GB），這相當(dāng)于22年不間斷的高清視頻。這一數(shù)據(jù)集無疑是神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的一項(xiàng)壯舉，它為我們理解大腦如何處理視覺信息、形成我們所見的圖像提供了關(guān)鍵的基礎(chǔ)。

這項(xiàng)研究的成功不僅展示了科學(xué)家們的卓越智慧和辛勤付出，也為我們揭示了大腦微觀世界的奧秘。它為我們理解大腦的運(yùn)行機(jī)制、探索神經(jīng)疾病的病因和治療方法提供了新的視角和思路。