美國(guó)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(duì)單個(gè)神經(jīng)元細(xì)胞及突觸進(jìn)行體內(nèi)標(biāo)識(shí)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(shí)方法很難在動(dòng)物體內(nèi)跟蹤標(biāo)識(shí)單個(gè)或者少量的神經(jīng)元細(xì)胞，而只能同時(shí)標(biāo)識(shí)所有或者大量的神經(jīng)元細(xì)胞。這導(dǎo)致我們無(wú)法清晰地識(shí)別單個(gè)神經(jīng)元細(xì)胞之間的連 接，無(wú)從準(zhǔn)確判斷神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的形成，更無(wú)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(cè)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(tái), 是一項(xiàng)基礎(chǔ)性的突破，對(duì)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(shuō), 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(duì)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(guò)突觸來(lái)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(duì)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。現(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(duì)這個(gè)當(dāng)代神經(jīng)生物學(xué)的關(guān)鍵性問(wèn)題提出了極大的挑戰(zhàn)。這一方向的研究成果也必將對(duì)人工智能的研發(fā)有著極大的指導(dǎo)意義。
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