一個(gè)描述連通性的圖，其中神經(jīng)元被表示為點(diǎn)，家完而具有更相似連通性的成昆蟲(chóng)寧波（酒店上門(mén)服務(wù)）聯(lián)系方式【電話(huà)微信192=1819=1410提供外圍女上門(mén)服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)神經(jīng)元被繪制得更靠近。線(xiàn)條描繪了神經(jīng)元之間的第張地圖聯(lián)系。圖的科學(xué)邊界顯示了神經(jīng)元形態(tài)的示例。圖片：約翰·霍普金斯大學(xué)/劍橋大學(xué)
（神秘的家完地球uux.cn）據(jù)by Johns Hopkins University：研究人員已經(jīng)完成了迄今為止最先進(jìn)的大腦圖譜，即昆蟲(chóng)的成昆蟲(chóng)大腦圖譜。這是第張地圖神經(jīng)科學(xué)的一項(xiàng)里程碑式成就，使科學(xué)家更接近于對(duì)思維機(jī)制的科學(xué)真正理解。
由約翰·霍普金斯大學(xué)和劍橋大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的家完國(guó)際團(tuán)隊(duì)繪制了一張?bào)@人的詳細(xì)圖表，描繪了果蠅幼蟲(chóng)大腦中的成昆蟲(chóng)每一個(gè)神經(jīng)連接，這是第張地圖寧波（酒店上門(mén)服務(wù)）聯(lián)系方式【電話(huà)微信192=1819=1410提供外圍女上門(mén)服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)一個(gè)大腦與人類(lèi)相當(dāng)?shù)牡湫涂茖W(xué)模型。
這項(xiàng)工作可能會(huì)支持未來(lái)的科學(xué)大腦研究，并啟發(fā)新的家完機(jī)器學(xué)習(xí)架構(gòu)，今天發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。成昆蟲(chóng)
“如果我們想了解我們是誰(shuí)以及我們是如何思考的，其中一部分就是了解思考的機(jī)制，”約翰·霍普金斯大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程師約書(shū)亞·T·沃格爾斯坦（Joshua T.Vogelstein）說(shuō)，他專(zhuān)門(mén)從事數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)項(xiàng)目，包括神經(jīng)系統(tǒng)連接研究的連接組學(xué)。“關(guān)鍵在于了解神經(jīng)元之間的聯(lián)系。”
第一次繪制大腦圖譜的嘗試是從20世紀(jì)70年代開(kāi)始對(duì)蛔蟲(chóng)進(jìn)行的長(zhǎng)達(dá)14年的研究，結(jié)果繪制了部分圖譜并獲得了諾貝爾獎(jiǎng)。從那時(shí)起，部分連接體在許多系統(tǒng)中被繪制，包括蒼蠅、老鼠，甚至人類(lèi)，但這些重建通常只代表整個(gè)大腦的一小部分。綜合性連接體只在幾個(gè)體內(nèi)有幾百到幾千個(gè)神經(jīng)元的小物種中產(chǎn)生——蛔蟲(chóng)、海鞘幼蟲(chóng)和海洋環(huán)節(jié)線(xiàn)蟲(chóng)幼蟲(chóng)。
這個(gè)團(tuán)隊(duì)的果蠅幼蟲(chóng)的連接體是迄今為止最完整、最廣泛的一張完整的昆蟲(chóng)大腦圖譜。它包括3016個(gè)神經(jīng)元和它們之間的每個(gè)連接：548000個(gè)。
沃格爾斯坦說(shuō)：“這已經(jīng)50年了，這是第一個(gè)大腦連接體。這是我們能夠做到這一點(diǎn)的標(biāo)志。”。“這一切都在進(jìn)行中。”
即使使用最好的現(xiàn)代技術(shù)，繪制全腦圖也很困難，而且非常耗時(shí)。要獲得完整的大腦細(xì)胞級(jí)圖像，需要將大腦切片成數(shù)百或數(shù)千個(gè)單獨(dú)的組織樣本，所有這些樣本都必須用電子顯微鏡進(jìn)行成像，然后才能將所有這些片段逐個(gè)神經(jīng)元地重建成完整、準(zhǔn)確的大腦圖像。用了十多年的時(shí)間，才把果蠅寶寶做到這一點(diǎn)。據(jù)估計(jì)，老鼠的大腦比果蠅寶寶的大腦大一百萬(wàn)倍，這意味著在不久的將來(lái)，甚至在我們的有生之年，繪制任何接近人類(lèi)大腦的圖像的可能性都不大。
昆蟲(chóng)大腦中的一整套神經(jīng)元，通過(guò)突觸分辨電子顯微鏡重建。圖片：約翰·霍普金斯大學(xué)/劍橋大學(xué)
該團(tuán)隊(duì)特意選擇果蠅幼蟲(chóng)，因?yàn)閷?duì)于一種昆蟲(chóng)來(lái)說(shuō)，該物種與人類(lèi)有很多共同的基本生物學(xué)特性，包括相似的基因基礎(chǔ)。它還具有豐富的學(xué)習(xí)和決策行為，使其成為神經(jīng)科學(xué)中有用的模式生物。出于實(shí)際目的，可以在合理的時(shí)間范圍內(nèi)對(duì)其相對(duì)緊湊的大腦進(jìn)行成像并重建其電路。
即便如此，劍橋大學(xué)和約翰·霍普金斯大學(xué)花了12年的時(shí)間完成了這項(xiàng)工作。光是成像就需要每個(gè)神經(jīng)元一天的時(shí)間。
劍橋大學(xué)的研究人員創(chuàng)建了大腦的高分辨率圖像，并對(duì)其進(jìn)行了人工研究，以找到單個(gè)神經(jīng)元，嚴(yán)格地追蹤每個(gè)神經(jīng)元并連接它們的突觸連接。
劍橋大學(xué)將數(shù)據(jù)交給了約翰·霍普金斯大學(xué)，該團(tuán)隊(duì)在那里花了三年多的時(shí)間使用他們創(chuàng)建的原始代碼來(lái)分析大腦的連通性。約翰斯·霍普金斯團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了基于共享連接模式的神經(jīng)元組的技術(shù)，然后分析了信息如何在大腦中傳播。
最后，整個(gè)團(tuán)隊(duì)繪制了每個(gè)神經(jīng)元和每個(gè)連接，并根據(jù)每個(gè)神經(jīng)元在大腦中所扮演的角色對(duì)其進(jìn)行了分類(lèi)。他們發(fā)現(xiàn)，大腦最繁忙的回路是那些通向和遠(yuǎn)離學(xué)習(xí)中心神經(jīng)元的回路。
沃格爾斯坦說(shuō)，約翰斯·霍普金斯開(kāi)發(fā)的方法適用于任何大腦連接項(xiàng)目，任何試圖繪制更大的動(dòng)物大腦的人都可以使用它們的代碼。他補(bǔ)充說(shuō)，盡管面臨挑戰(zhàn)，科學(xué)家們?nèi)杂型谖磥?lái)十年內(nèi)研究老鼠。其他團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在繪制成年果蠅大腦的地圖。共同第一作者本杰明·佩迪戈（Benjamin Pedigo）是約翰·霍普金斯大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程博士研究生，他預(yù)計(jì)該團(tuán)隊(duì)的代碼將有助于揭示成人和幼蟲(chóng)大腦之間的聯(lián)系。隨著更多幼蟲(chóng)和其他相關(guān)物種產(chǎn)生連接體，佩迪戈預(yù)計(jì)，他們的分析技術(shù)可以更好地理解大腦接線(xiàn)的變化。
果蠅幼蟲(chóng)的工作顯示了電路特征，這讓人聯(lián)想到突出而強(qiáng)大的機(jī)器學(xué)習(xí)架構(gòu)。該團(tuán)隊(duì)預(yù)計(jì)，持續(xù)的研究將揭示更多的計(jì)算原理，并可能啟發(fā)新的人工智能系統(tǒng)。
沃格爾斯坦說(shuō)：“我們對(duì)果蠅編碼的了解將對(duì)人類(lèi)編碼產(chǎn)生影響。”。“這就是我們想要了解的，如何編寫(xiě)一個(gè)通向人腦網(wǎng)絡(luò)的程序。”
作者:綜合
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