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独家|上海即将启动“全脑介观神经联接图谱”计划

更新时间:2018-10-09 12:01人气:

人类大脑被称为“三磅的小宇宙”。研究人脑的奥秘可能是人类历史上信息量最大的工程,但是科学家们从未放弃。

在上海世界人工智能大会期间,由复旦大学主办的一场类脑人工智能主题论坛上,中国科学院院士、神经科学研究所所长、中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心主任蒲慕明向第一财经记者透露,上海即将启动全脑介观神经联接图谱国际合作计划,“我们将联合神经所和交大、复旦、华师大等上海高校一起实施,这是一项持续长达二三十年的长期工程。”

脑图谱绘制是各国科技战略重点

今年5月2日,“全脑介观神经联接图谱”国际合作计划在北京召开的香山科学会议第S40次学术讨论会上提出,以蒲慕明院士为代表的与会科学家在会议上提出启动该计划,目标于2020年完成十万级神经元的斑马鱼大脑介观图谱,2025年完成小鼠全脑介观图谱,2030年完成猕猴全脑介观图谱。图谱将确定神经元空间位置、“输入”、“输出”、以及与大脑功能(如行为、情感等)的因果关系等。

香山会议上,蒲慕明院士指出:“当前,脑图谱绘制已成为各国科技战略重点,主导发起全脑介观神经联接图谱绘制是实现我国脑科学由‘并跑’向‘领跑’转变,占据国际科技制高点的重要支撑。”

今年1月,克隆猴中中与华华问世,登上了《细胞》杂志封面,标志着第一个经由体细胞核移植产生的灵长类动物被成功克隆,被视为明确所有基因序列、能实施可探测标记的全脑图谱绘制的实验样本。

蒲慕明院士是这项研究的主导者。他告诉第一财经记者:“做介观图谱是为了研究大脑神经的结构,从而帮助理解大脑的结构,有了结构才能知道功能,这样就可以知道大脑是怎么工作的。”

他同时向第一财经记者解释道:“做大脑图谱是一项非常复杂的工程,需要很多工具、标记神经元,克隆猴中中、华华为未来的介观图谱研究奠定了标准化模型,以它们为标准,所有的猴子都按照这个标准来做。”

人脑中的神经元可能多达千亿,而每个神经元又同时与成百上千个其他神经元形成传递信息的连接(突触),研究大脑的连接组,就是要对近千亿神经元之间相互连接的情况进行全面的研究与分析,可想而知这项工程的艰巨。

全脑尺度上解析结构

在全脑尺度上解析结构和功能神经联接图谱是揭示脑工作原理的关键,也是全面理解认知功能神经基础的必由之路。全脑介观神经联接图谱介于“宏观”和“微观”之间,研究纳米、微米级别的神经元细胞的类型和活动,既能反映出全脑情况,又能反映神经元精细结构甚至神经联接情况,被科学家比喻为一项“既见森林、又见树木甚或树叶”的研究。

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