研究人员以前所未有的量表绘制了人脑的微小片段，生动地详细介绍了每个脑细胞或神经元，以及它们与其他细胞形成的复杂网络。
由哈佛大学和Google研究人员建造的开创性大脑图显示了大约57,000个神经元，9英寸（230毫米）的血管和1.5亿个突触，或神经元之间的连接点。
杰夫·利希特曼博士哈佛大学共同领导的长达10年的项目的分子和细胞生物学教授说，他第一次看到它时简直不敢相信详细的地图。“我以前从未见过这样的事情，”他告诉Live Science。
人脑是一个非常复杂的器官 大约1700亿个细胞，包括860亿个神经元。研究人员先前使用磁共振成像（MRI）以毫米的尺度窥视了大脑。最近，先进的显微镜技术揭示了细节的规模要小得多，从而提高了我们对大脑内部工作的理解。
有关的： 最详细的人脑图有3,300种细胞类型
现在，使用这些显微镜方法和 人工智能 （AI）称为机器学习的系统，利希特曼（Lichtman）和他的同事以纳米分数的比例或100万毫米的大脑创建了一个3D地图。这为有史以来最高分辨率的科学家所取得的最高分辨率呈现了器官的图片。
期刊中描述的结果细胞图集 科学 5月9日，也是 可供科学家在线仔细阅读。
该地图绘制了一小块大脑，其体积约为1立方毫米＆mdash;小于一粒米饭。整个成年大脑的大倍。
脑部碎片是从一名45岁的女性中取样的，她接受了脑部手术以治疗癫痫。医生从大脑皮层中取出了作品， 最外面的部分 她的大脑。将样品固定在防腐剂中后，研究人员用重金属染色，以帮助他们看到细胞。然后，他们将组织嵌入树脂中，并将其切成5,000多个切片，每个切片的厚度约为30纳米。
利希特曼说：“那是头发链的厚度大约千分之一。”团队用高速电子显微镜扫描了每个切片，该切片使用多个电子束来照亮样品中的细胞。然后，他们将显微镜数据发送到Google，以使用AI进行进一步分析。
Google的研究人员使用机器学习模型在不同的微观图像中识别相同的对象，然后创建所有图像中每个对象的3D渲染。然后，他们将渲染图缝合在一起，以三个维度重建整个样品。最终的3D地图包含猛mm象1.4 pB或100万GB的数据。
“该项目中生成的数据的数量和复杂性需要Google开发最先进的机器学习状态和AI算法重建3D Connectome的能力，” Viren JainGoogle的高级参谋科学家共同领导该项目，他在一封电子邮件中告诉Live Science。
科学家的详细地图包含了几个惊喜。例如，他们发现某些神经元的电线或轴突将自己包裹在结中，形成了Jain所说的“神秘但美丽”的螺纹。该小组还发现神经元之间的罕见联系，其中奇异的轴突与多达50个突触相关。
Jain告诉Live Science：“我们仍在调查这些联系的功能，但他们可以解释响应速度非常快，或者非常重要的记忆。”
Lichtman指出，Whorls和Super-Strong突触是否与组织供体的癫痫病有关，还是在没有这种情况的人的大脑中看到它们，还有待观察。他补充说，该团队现在正在检查帕金森氏症患者的脑组织，因此可能会开始解决这个问题。
他补充说，来自任何两个人的脑组织样本不太可能看起来完全相同，部分原因是大脑线本身取决于个人的经历。
接下来，团队旨在绘制鼠标的整个大脑，这是该人类大脑样本的500倍。他们从海马开始，这是学习和记忆的关键区域。
利希曼说：“我们已经开始了雄心勃勃的任务。”
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