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2025年4月14日 星期一

史上最精細的大腦地圖出爐!




20 萬顆腦細胞、5 億個突觸,全藏在這一立方毫米的迷你腦組織中。

2025 年 4 月,《Nature》期刊發表了史上最大、解析度最精細的哺乳動物大腦圖譜。


這張「大腦地圖」有多驚人?


科學家以老鼠作為研究對象,從牠視覺皮質(visual cortex)中擷取僅僅一立方毫米的腦組織,建構出一張超高解析度的 3D 大腦圖像,裡面包含:
  • 超過 20萬 顆腦細胞
  • 超過 5 億個突觸(synapses,也就是神經間傳遞訊號的連結點
  • 總長 超過 4 公里 的神經纖維連線(neuronal wiring
  • 甚至記錄了 數萬顆神經元的即時放電活動

而這一切,全都來自顯微鏡下不到米粒大小的腦組織!


原來是看了《駭客任務》?


為了捕捉神經元「活生生」的訊號,研究團隊讓老鼠觀看各種影片 ─ 包括電影《The Matrix 駭客任務》的片段 ─ 再利用人工智慧與機器學習,逐一分析每個神經元的活動模式。


為什麼這張圖這麼重要?


這項成果屬於 連結組學(connectomics,是一門新興的腦科學領域。

目前這張圖僅涵蓋老鼠大腦約 0.2% 的範圍,但研究團隊計畫完成整個老鼠大腦的全圖建構, 

未來可以進一步解答我們長久以來的疑問:大腦如何儲存與重現視覺記憶?


鄭醫師小提醒


大腦就像一座永遠無法知道盡頭的星圖。

身為神經科醫師,我常被問:「大腦那麼複雜,科學怎麼可能搞得清楚?」

這張腦圖正是最好的回答:我們永遠搞不清楚大腦在想什麼!

一立方毫米的微小腦組織,竟蘊藏著幾十萬顆腦細胞的對話, 以及幾公里長的神經纖維交織。

宇宙萬物怎麼能不叫人敬畏,而我們又是如此的渺小。



Image credit: Allen Institute / MICrONS program. Originally published in Nature (April 2025).