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華人科學(xué)家發(fā)明出一項(xiàng)研究大腦的新技術(shù)
更新時(shí)間:2010-10-28   點(diǎn)擊次數(shù):1456次

美國斯坦福大學(xué)神經(jīng)生物學(xué)家李凌,zui近發(fā)明了一種對單個(gè)神經(jīng)元細(xì)胞及突觸進(jìn)行體內(nèi)標(biāo)識的技術(shù),  并利用此技術(shù)成功地拍攝出老鼠體內(nèi)單個(gè)神經(jīng)元細(xì)胞及其突觸分布的三維照片。目前的神經(jīng)生物學(xué)標(biāo)識方法很難在動(dòng)物體內(nèi)跟蹤標(biāo)識單個(gè)或者少量的神經(jīng)元細(xì)胞,而只能同時(shí)標(biāo)識所有或者大量的神經(jīng)元細(xì)胞。這導(dǎo)致我們無法清晰地識別單個(gè)神經(jīng)元細(xì)胞之間的連  接,無從準(zhǔn)確判斷神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的形成,更無從研究信息流在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的傳遞規(guī)律。

 

利用這種技術(shù),  人們還能夠直接地、實(shí)時(shí)地觀測活體老鼠大腦中的細(xì)胞,  包括觀察未分化的腦細(xì)胞是如何發(fā)育為單個(gè)的復(fù)雜神經(jīng)細(xì)胞,然后形成復(fù)雜的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。這項(xiàng)發(fā)明為神經(jīng)生物學(xué)研究提供了一個(gè)新的技術(shù)平臺,  是一項(xiàng)基礎(chǔ)性的突破,對于破解人類大腦之迷有著極其重大的意義。

 

李凌博士介紹說,  這種三維照片可以顯示轉(zhuǎn)基因老鼠大腦的不同區(qū)域在不同發(fā)育階段的各種神經(jīng)元及其突觸分布形式,這將使人類能夠了解大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)育的詳盡信息,有助于對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中信息流的傳遞規(guī)律進(jìn)行深入研究。

 

破解人類大腦之迷是本世紀(jì)zui重要的科學(xué)研究方向之一。人類大腦中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)非常復(fù)雜,成百上千億個(gè)神經(jīng)元細(xì)胞之間通過突觸來相互通訊,  從而使信息在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳遞,并zui終導(dǎo)致各種復(fù)雜的思維活動(dòng)。人們對研究信息流是如何在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳遞的,  有著極大的興趣?,F(xiàn)代神經(jīng)生物學(xué)的一個(gè)重要課題就是破解哺乳動(dòng)物包括人類的極度復(fù)雜的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。神經(jīng)系統(tǒng)中神經(jīng)元細(xì)胞功能和結(jié)構(gòu)上的多樣性,神經(jīng)回路的高度復(fù)雜性對這個(gè)當(dāng)代神經(jīng)生物學(xué)的關(guān)鍵性問題提出了極大的挑戰(zhàn)。這一方向的研究成果也必將對人工智能的研發(fā)有著極大的指導(dǎo)意義。
 

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