大脑作为人体内最为繁复且精细的器官,由大约860亿个神经元以及数以万亿计的神经连接构成,堪称人体最后的神秘领域。然而,这个关乎“我们身份”的神经网络图至今尚未完全呈现。揭示其奥秘、深入探究它,对于战胜阿尔茨海默病、帕金森病等神经系统疾病,以及推动人工智能的进步,均具有极其重要的价值。
近期,我国科学家引领的脑图谱重大科学项目取得了显著进展,成功绘制出猕猴大脑关键部分的高精度细胞级联图谱,这一成果标志着从啮齿类(如小鼠)到灵长类(如猕猴)研究领域的重大飞跃。该计划的核心成果共有十项,已作为专刊在《细胞》系列期刊上发表。
在众多重大突破中,灵长类动物的“决策执行中心”之谜终于得以揭晓。研究人员精确地描绘出了猕猴前额叶皮层内2000多个神经元的全部连接轨迹。这一发现与小鼠的神经元连接方式有着显著差异,灵长类的神经元连接表现出极高的靶向性和效率。它们的连接路径设计更为精确和直接,缺乏小鼠那样广泛分布的冗余分支。这或许正是人类高效处理繁复信息、开展高级思维活动的神经结构根基。此发现对于构建更智能的仿脑计算模型具有极其关键的启示价值。
此次研究取得的重要进展之一,便是首次绘制出与灵长类意识密切相关的脑区物理图谱,这一发现为“屏状核在意识形成过程中扮演着核心角色”的假设,提供了迄今为止最为直接和详实的结构依据。
科学家们成功构建了猕猴屏状核的详尽全脑连接图,这一薄如蝉翼的神秘结构,竟然与大脑中几乎所有已知的显著脑区都有着广泛的直接联系,构成了整合全脑各类复杂信息的结构基础。
中国科学院院士、中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心学术主任蒲慕明表示,我们期望此项目完成后,能将阿尔茨海默病的平均发病年龄推迟,从目前的85岁至95岁,降低至1/3至1/4的人群患有此病,再延迟5至10年。这正是我们为社会作出的实质性贡献的重要标志。
(总台央视记者 帅俊全 任梅梅 高博远)