破解大腦密碼 哈佛與Google完成人類大腦連接圖譜
編譯／黃竣凱
哈佛大學與Google合作開創性的研究項目近日取得了重大突破，成功繪製了至今為止最詳細的人類大腦連接圖譜，這項成果來自一位癲癇手術患者於2014年提供的腦皮層樣本，經過十多年來生物學家與機器學習專家團隊的精心分析，這個僅有一立方毫米的組織樣本包含約57,000個細胞和1.5億個突觸，為大腦結構的理解提供了前所未有的細節。
洞察與挑戰
據報導，這份大腦地圖揭示了豐富的細胞結構資訊，包括過去未曾注意到的、擁有超過50個突觸的神經元，這對理解大腦皮層處理過程可能非常重要，然而，該項目也面臨挑戰，如需手動校驗大量數據以修正分割錯誤等，此外，一些無法辨識的蛋形結構和纏結的細胞仍是一個謎，這些異常現象可能蘊藏著新的發現，但有待進一步研究。
先進的映射技術
該研究首先使用重金屬對腦組織進行染色，使細胞膜在電子顯微鏡下清晰可見，之後，組織被嵌入樹脂並切割成每片僅有34奈米厚的切片，這項技術將複雜的3D結構轉換為可管理的2D數據，最終產生了達1.4拍位元組的龐大數據集，為將這些2D切片組裝成連貫的3D模型，研究團隊與Google合作開發了機器學習演算法，用於圖像對齊並自動分割不同的細胞類型，儘管如此，研究人員仍需手動調整以確保分割的精確性。
未來研究的影響
該大腦圖譜現已向公眾開放，為後續研究提供了廣闊的可能性，它不僅有助於增進對精神健康疾病（如精神分裂症）的理解，還可能啟發人工智慧（AI）領域的進步，模仿大腦功能以提升技術表現，未來的研究計畫包括擴展至整個小鼠大腦，及其他人類腦區，有望為神經科學及相關領域帶來更多突破性進展。
參考資料：gadgets360
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