來(lái)自倫敦大學(xué)威康信托基金會(huì)神經(jīng)科學(xué)學(xué)院的研究人員研發(fā)了一種新型技術(shù)，可以同時(shí)定位大腦中神經(jīng)元之間的連接，以及功能，這對(duì)于未來(lái)研發(fā)計(jì)算機(jī)模擬大腦具有重要意義。這一研究成果公布在Nature雜志上。

上海逸峰生物公司專業(yè)供應(yīng)Elisa試劑盒，*，可免費(fèi)提供代測(cè)服務(wù)，詳情請(qǐng)點(diǎn)擊

領(lǐng)導(dǎo)這一研究的是倫敦大學(xué)神經(jīng)科學(xué)學(xué)院Thomas D. Mrsic-Flogel博士，其研究組主要興趣在于大腦是如何編碼信息，如何從一個(gè)或多個(gè)神經(jīng)元上獲得的信息傳遞到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中。

神經(jīng)元以及神經(jīng)元之間的突觸連接是大腦執(zhí)行功能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，位于大腦不同部位的神經(jīng)元往往執(zhí)行不同的功能。通過(guò)繪制這些突觸連接，我們可以明白大腦里的信息傳遞，認(rèn)知、感覺(jué)、和思想產(chǎn)生的原理，以及老年癡呆、精神分裂癥、腦血栓等疾病下一些大腦功能失效的原因。但是目前繪制突觸連接是一項(xiàng)非常復(fù)雜的任務(wù)，而且學(xué)術(shù)界對(duì)于神經(jīng)突觸與神經(jīng)元功能的行使之間是相互獨(dú)立還是相互依賴的關(guān)系還一直存在爭(zhēng)論。

在這篇文章中，研究人員將體內(nèi)雙光子鈣成像方法，與全細(xì)胞記錄方法結(jié)合，通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)模擬大腦，了解神經(jīng)元之間的連接。他們將焦點(diǎn)聚集在視覺(jué)方法，研究人員分析了大鼠的視皮質(zhì)，這個(gè)區(qū)域的不同神經(jīng)元負(fù)責(zé)接受來(lái)自圖像中的不同細(xì)節(jié)，不同的細(xì)胞負(fù)責(zé)不同的細(xì)節(jié)加工。像人臉這樣復(fù)雜的圖像，則需要更的視神經(jīng)元進(jìn)行識(shí)別整理，如果這些神經(jīng)元損壞，人們還能識(shí)別個(gè)別特征（例如：眼睛、鼻子），但對(duì)于復(fù)雜圖像（例如：人臉）將不能識(shí)別。

之后研究人員利用高分辨率的示蹤成像系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)突觸連接更傾向于在行使同一類功能的神經(jīng)元之間形成，具有相似刺激偏好的神經(jīng)元比那些具有不同偏好的神經(jīng)元能以更高速度連接。這說(shuō)明兩者的關(guān)系是相互依賴的，存在專門處理相關(guān)感覺(jué)信息的精細(xì)的子網(wǎng)絡(luò)。

利用這一方面，研究人員希望能了解分別于腦部不同皮層的神經(jīng)元功能及其連接性，這樣就能研發(fā)出大腦連接電腦模型，揭示出支持不同感覺(jué)或運(yùn)動(dòng)功能的神經(jīng)回路在大腦中是怎樣構(gòu)建的。當(dāng)然由于人腦中存在上千億個(gè)神經(jīng)元，每個(gè)神經(jīng)元又與成千上萬(wàn)的神經(jīng)元形成連接，因此要用計(jì)算機(jī)模擬出大腦是如何工作的并不容易，不是一兩年就能完成的，而且不僅需要不同領(lǐng)域的研究人員協(xié)同努力，還需要一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)。

來(lái)源：生物通