北京
显微镜下，猕猴前额叶皮层中2231个投射神经元的三维重构图像，正被逐帧呈现。这些神经元展现出之前所未揭示的“精简高效”的联接模式，如同精密电路般实现模块化的信息处理。这是中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（以下简称“脑智卓越中心”）与国内外多个团队最新发布的脑图谱研究成果之一。7月10日，这些成果论文以专题论文集的形式由细胞出版社在线发布。
中国科学技术大学毕国强团队新发展的成像系统，能在40小时内完成成年小鼠全身亚细胞分辨率三维成像，清晰呈现周围神经单纤维投射路径。与此同时，脑智卓越中心刘真牵头的研究团队合作开发的灵长类大脑神经细胞特异性靶向标记工具突破转基因限制，使猕猴脑研究进入了精准细胞类型解析的新阶段。
“我们建立了从环路解析到疾病解码的完整研究体系。”项目负责人说。
面对人脑介观图谱绘制难题，中国科学院院士、中国科学院脑智卓越中心学术主任蒲慕明解释：“人体上不能在活体大脑进行标记，人脑的标本都是已经死亡的人脑，已经固定的组织。”他透露，目前全球七八个同步辐射光源实验室已组成联盟，“我们未来不仅需要使用光学成像方法，还要使用新发展出来的硬X光成像方法”。
这项被称作“全脑介观神经联接图谱”的大科学计划，正在筹建国际灵长类脑图谱研究联盟。其核心目标直指非人灵长类动物介观脑图谱的绘制，旨在整合跨国技术资源建立共享数据库，最终实现“认识脑、模拟脑、保护脑”的战略目标。
为此，全脑介观神经联接图谱研究平台主任、研究员沈志明团队持续优化猕猴脑屏状核注射手术。操作需避开血管及功能区，立体定位仪结合MRI扫描定位。据团队成员回忆，“手术从早上8点持续到后半夜，必须保持全神贯注”。攻克猴脑切片技术时，团队改造载玻片作为防卷板，首张完整切片诞生，甚至引发了现场研究人员的欢呼。
“原本中国脑计划的成立目标是一体两翼。在基础研究上进行大规模布局，这就是一体。两翼是应用的两翼，一边是对脑疾病的诊断治疗，基于我们对基础脑科学的理解，研发早期诊断和早期干预脑疾病的方案。”蒲慕明在谈及中国脑科学规划时说，这样的脑疾病治疗是社会重大需求。另一翼的应用方面，即脑机接口和类脑人工智能。
而此次脑图谱的技术突破，如研究人员所言，有望“搞清楚脑结构”，将会对类脑智能的研究“有启发”。
随着成像技术等取得突破性进展，人脑介观图谱绘制已进入倒计时。科研团队已经建立全球开放共享的脑图谱数据库，该库将整合跨物种细胞图谱、神经联接图谱及多模态动态数据。
正如蒲慕明所说的，这项基础研究的意义在于理解“人类大脑是如何构建的”“大脑神经元如何联接成一个高效节能的神经网络”。这些持续积累的基础研究成果，将为未来理解人脑工作原理、推动新一代类脑人工智能的发展奠定坚实基础。
来源：中国青年报
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