哈佛大学和谷歌研究职员刚刚完成了一项重大成绩。只管听起来微缺乏道，但一立方毫米的脑组织包括了57,000个细胞、230毫米的血管以及1.5亿个突触，其数据总量高达1,400太字节。
这一壮观的效果是由哈佛大学的分子与细胞生物学教授、新任科学院院长杰夫·利希特曼向导的团队与谷歌研究职员配合完成的。他们乐成构建了迄今为止最大的、具有突触区分率的人脑三维结构重修，详细展示了一个约莫半粒米巨细的人类颞叶皮层片断中每一个细胞及其错综重大的神经毗连网络。
这项效果揭晓在《科学》杂志，是利希特曼团队与谷歌研究科学家们近十年相助的最新效果。在此历程中，他们连系了利希特曼的电子显微手艺和人工智能算法，对哺乳动物大脑的重大神经网络举行了着色和重修。该论文的三位配合第一作者划分是哈佛大学前博士后研究员亚历山大·沙普森-科，谷歌研究的米哈乌·亚努舍夫斯基，以及哈佛大学博士后研究员丹尼尔·伯格。
项目的最终目的，获得美国国立卫生研究院大脑妄想的支持，是绘制一张全鼠脑神经毗连的高区分率图谱，其数据量将是他们刚从1立方毫米人类皮层片断中爆发的数据量的约1000倍。
利希特曼体现：“‘片断’这个词的使用颇具讥笑意味。对大都人来说，一个太字节已经很是大，然而人脑的一个细小片断——只是一点微缺乏道的脑组织——竟包括数千太字节数据。”
图片信息：以纳米级区分率重修的人类大脑皮层petavoxel片断
最新的脑图展现了前所未见的脑结构细节，包括一组有数但功效强盛的轴突，它们通过多达50个突触相连。研究团队还视察到组织中的一些异常征象，例如少数轴突形成了普遍的涡旋。由于样本取自一名癫痫患者，他们尚不确定这些不寻常的结构是病理性的照旧仅仅有数。
利希特曼的研究领域是“毗连组学”，这一领域类似于基因组学，旨在建设详尽的脑结构目录，直至单个细胞和连线。这样的完整图谱将指引科学家探索新的脑功效和疾病机理，对此科学界尚知甚少。
图片信息：六层兴奋性神经元按深度举行颜色编码。
谷歌的先进人工智能算法使得三维重修和绘制脑组织图成为可能。该团队还开发了一套果真可用的工具，供研究职员检查和标注毗连组。
谷歌研究的相助人维伦·贾恩指出：“思量到投入到这个项目中的巨额投资，将效果以一种使其他人也能受益的方法展示出来，是很是主要的。”
团队的下一步将是研究小鼠的海马体结构，这一结构在影象形成和神经疾病中饰演着要害角色。
杂志：Science
DOI：10.1126/science.adk4858
