人類大腦最詳盡地圖誕生，揭示無限神秘的神經「比薩餅」
只需一立方毫米的腦組織，科學家們便能探索出一整個世界！哈佛大學的神經科學家聯合Google研究團隊，使用機器學習技術繪製了人類大腦中一立方毫米的超精細3D圖像，描繪出其中的每一個神經元、突觸、血管和細胞。這個「神經比薩餅」揭示了人腦中令人目眩的複雜性，儘管它只代表了人腦總體積的百萬分之一，卻是有史以來人類大腦組織最詳細的地圖。
通過近5000層超薄的組織切片，研究團隊利用電子顯微鏡進行逐層成像，並將所有切片進行數字化拼接，搭建出完整的3D模型。這段組織中，密密麻麻分佈著約1.6萬個神經元，及其與其他細胞的無數連結。這些神經元中還隱藏著罕見的「超級連結」，由神經纖維與其他細胞建立多達50個以上的連結點，或許這就是我們能夠快速、無意識執行熟練動作的原因。
不同神經元呈對稱定向排列
這幅渲染圖展示了大腦樣本中所有的興奮性（錐體）神經元，經過不同放大倍數和傾斜角度呈現。這些神經元根據大小進行著色，細胞體（核心部分）大小介於15到30微米之間。（圖片來源：Google研究團隊和哈佛大學Lichtman實驗室，由D. Berger製作。）
這次的發現還揭示了神秘的「神經元鏡像」現象，不同神經元的分支呈現出對稱的定向排列。此外，科學家們還發現了「軸突漩渦」，這種奇異結構將神經纖維纏繞成結，不過它們的作用尚未得知。
該研究僅是揭開了這片神經領域的冰山一角。由於開放性質，全球已有200多篇論文引用了這項成果，這可能有助於揭開更多關於神經疾病和人類行為的秘密。儘管要完成整個人類大腦的全圖還遙不可及，但這張「神經比薩餅」地圖，為我們深入探究這一未知領域提供了新的窗口。
這項研究刊載在最新一期的《Science》。
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首圖來源：Pixabay cc By4.0
圖片來源： D. Berger cc By4.0
參考論文：
1.A petavoxel fragment of human cerebral cortex reconstructed at nanoscale resolution Science
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