顯微鏡下，獼猴前額葉皮層中2231個投射神經(jīng)元的三維重構(gòu)圖像，正被逐幀呈現(xiàn)。這些神經(jīng)元展現(xiàn)出之前所未揭示的“精簡高效”的聯(lián)接模式，如同精密電路般實現(xiàn)模塊化的信息處理。這是中國科學院腦科學與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心（以下簡稱“腦智卓越中心”）與國內(nèi)外多個團隊最新發(fā)布的腦圖譜研究成果之一。7月10日，這些成果論文以專題論文集的形式由細胞出版社在線發(fā)布。

　　中國科學技術(shù)大學畢國強團隊新發(fā)展的成像系統(tǒng)，能在40小時內(nèi)完成成年小鼠全身亞細胞分辨率三維成像，清晰呈現(xiàn)周圍神經(jīng)單纖維投射路徑。與此同時，腦智卓越中心劉真牽頭的研究團隊合作開發(fā)的靈長類大腦神經(jīng)細胞特異性靶向標記工具突破轉(zhuǎn)基因限制，使獼猴腦研究進入了精準細胞類型解析的新階段。

　　“我們建立了從環(huán)路解析到疾病解碼的完整研究體系。”項目負責人說。

　　面對人腦介觀圖譜繪制難題，中國科學院院士、中國科學院腦智卓越中心學術(shù)主任蒲慕明解釋：“人體上不能在活體大腦進行標記，人腦的標本都是已經(jīng)死亡的人腦，已經(jīng)固定的組織。”他透露，目前全球七八個同步輻射光源實驗室已組成聯(lián)盟，“我們未來不僅需要使用光學成像方法，還要使用新發(fā)展出來的硬X光成像方法”。

　　這項被稱作“全腦介觀神經(jīng)聯(lián)接圖譜”的大科學計劃，正在籌建國際靈長類腦圖譜研究聯(lián)盟。其核心目標直指非人靈長類動物介觀腦圖譜的繪制，旨在整合跨國技術(shù)資源建立共享數(shù)據(jù)庫，最終實現(xiàn)“認識腦、模擬腦、保護腦”的戰(zhàn)略目標。

　　為此，全腦介觀神經(jīng)聯(lián)接圖譜研究平臺主任、研究員沈志明團隊持續(xù)優(yōu)化獼猴腦屏狀核注射手術(shù)。操作需避開血管及功能區(qū)，立體定位儀結(jié)合MRI掃描定位。據(jù)團隊成員回憶，“手術(shù)從早上8點持續(xù)到后半夜，必須保持全神貫注”。攻克猴腦切片技術(shù)時，團隊改造載玻片作為防卷板，首張完整切片誕生，甚至引發(fā)了現(xiàn)場研究人員的歡呼。

　　“原本中國腦計劃的成立目標是一體兩翼。在基礎(chǔ)研究上進行大規(guī)模布局，這就是一體。兩翼是應用的兩翼，一邊是對腦疾病的診斷治療，基于我們對基礎(chǔ)腦科學的理解，研發(fā)早期診斷和早期干預腦疾病的方案。”蒲慕明在談及中國腦科學規(guī)劃時說，這樣的腦疾病治療是社會重大需求。另一翼的應用方面，即腦機接口和類腦人工智能。

　　而此次腦圖譜的技術(shù)突破，如研究人員所言，有望“搞清楚腦結(jié)構(gòu)”，將會對類腦智能的研究“有啟發(fā)”。

　　隨著成像技術(shù)等取得突破性進展，人腦介觀圖譜繪制已進入倒計時。科研團隊已經(jīng)建立全球開放共享的腦圖譜數(shù)據(jù)庫，該庫將整合跨物種細胞圖譜、神經(jīng)聯(lián)接圖譜及多模態(tài)動態(tài)數(shù)據(jù)。

　　正如蒲慕明所說的，這項基礎(chǔ)研究的意義在于理解“人類大腦是如何構(gòu)建的”“大腦神經(jīng)元如何聯(lián)接成一個高效節(jié)能的神經(jīng)網(wǎng)絡”。這些持續(xù)積累的基礎(chǔ)研究成果，將為未來理解人腦工作原理、推動新一代類腦人工智能的發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。

　　（中青報·中青網(wǎng)記者 張渺）

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