大脑有上千亿个神经元,一百多年来,没有人从三维上去展示,能够展示的只是切片范围内的神经元,远的地方看不到,被切断了。而现在我们掌握的“脑图谱”技术,可以快速切割小鼠大脑,捕捉每个切片的高分辨率图像,并将其重构成3D图像。
牛牪犇!园区科研团队掌握了全球最牛“大脑拍照技术”,美国、欧盟都来求合作
我们知道人类的大脑
是宇宙当中最复杂的物质
千百年来
大家对大脑奥秘探索的脚步从未停止
在咱们大园区
也有一个脑空间科研团队
他们十年如一日,以探索未知为己任
心无旁骛地专注于脑科学研究
最终掌握了
全球最先进的脑图谱绘制技术
到底是一个什么样的科研团队
掌握了什么样的“黑科技”
在全球取得了领先地位
小编慢慢告诉你
美国海归创建苏州脑空间团队
这个脑空间科研团队就是华中科技大学(苏州)脑空间信息技术研究院,由华中科技大学生物医学成像研究者骆清铭领导。该研究院位于苏州工业园区,拥有长达5年、高达人民币4.5亿元的预算,未来将聘用120名左右的科学家和技术人员。
骆清铭自称为一个“脑空间信息学家”,从美国归来的他耗时十年,带领团队发明了“显微光学切片断层成像技术”,并建立了该研究院的高速脑成像系统。
他表示,研究院将绘制人类脑图,并计划成为一个国际性研究中心,帮助研究人员绘制神经元连接图谱,其应用领域包括阿尔茨海默病研究和受大脑启发的人工智能项目等。
这个脑空间团队有多牛?
最近,苏州脑空间团队的“脑图谱”研究正加紧推进。“脑图谱”研究,通俗来说就是给大脑的内部结构“拍照”,而且是极端细微的脑神经网络。
骆清铭表示
脑图谱数据
可以应用在医学、人工智能等多个领域
对于造福人类有着重要意义
然而在传统研究中,人们只能采用手工操作的方式,将几厘米长的小鼠大脑切成15,000个超薄切片,再用化学物质或荧光标签对每个切片进行标记以凸显特定特征,然后用显微镜对每一层进行成像,最后将图像重构成3D图谱。这样的图谱通常需要花费数月或数年的时间才能完成,不仅费力而且误差很大。
为此,苏州脑空间团队自主研发了全脑的成像仪器,专业的叫法称为MOST,它可以快速切割小鼠大脑,捕捉每个切片的高分辨率图像,并将其重构成3D图像。由于神经的基本结构非常精细,基本在微米水平,一个完整的小鼠脑的样本需要切1万多层。
据美国艾伦脑科学研究所的分子生物学专家曾红葵介绍,这样的设备在两个星期内可以收集到的小鼠大脑细节信息,如果换成其它技术,如共焦超高分辨成像,可能要花上几个月的时间。
骆清铭说每个小鼠脑图都有8 TB。但人脑的体积是小鼠大脑的近1500倍;以研究院目前的速度来看,一台单机大约需要20年的时间才能对人脑进行数字重构。骆清铭计划提高机器的速度,同时并行使用多台设备。
园区大力支持,打造“脑成像工厂”
苏州脑空间团队大规模、工业化的基础研究,就意味着持续的高昂的经费投入。省产业技术研究院和苏州工业园区一拍即合,为骆清铭解决了困扰。
有了资金和场地的支持,团队的“探秘大脑计划”又向前迈了一大步。他们计划在苏州研究所安装50套设备实现规模化研究,打造一个“脑成像工厂”。
骆清铭说,从知道省产研院这个模式到最后落地苏州工业园区,也就两个月的时间,我们希望基于目前的成像设施,将来能够拿到国际上第一套人脑的高分辨图谱。
欧盟、美国纷纷发来合作邀约
如今,苏州脑空间团队掌握着全球最好的“大脑拍照技术”。除了艾伦研究所和冷泉港实验室之外,斯坦福大学也正与研究院筹划建立合作关系。此外,欧盟的“人脑工程”、美国的“脑计划”纷纷向他们发出合作邀约。
在骆清铭看来,现在是从事基础研究最好的时代,正是有了国家和地方对基础研究的持续支持,才让他们的研究领跑全球。未来,团队希望能以研究所为中心,吸引世界资源,为脑疾病以及类脑人工智能的发展作出贡献。
最后一起看个视频吧
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希望苏州脑空间团队
能再接再厉
研究出更多大脑的奥秘
为人类作出更大的贡献
为他们点赞!