谷歌与研究团队合作解析老鼠大脑 进而破解人脑谜题

【CNMO新闻】谷歌团队近期计划绘制老鼠大脑中海马体(hippocampus)所有连接结构，这将是有史以来最大的生物数据资料库，预计需要花费3300万美元。他们将与美国哈佛大学、艾伦研究所、麻省理工学院、剑桥大学、普林斯顿大学和约翰霍普金斯大学等团队合作进行这项研究。

这项研究的目的是通过分析老鼠大脑中的海马体结构，来了解人类大脑的连接方式。此前，谷歌已经与哈佛大学合作制作了人脑地图，但只涵盖了一小部分。如果要建立整个人类大脑的连接结构，需要大量的数据记录，就像探索宇宙星系网络一样困难。

因此，在这项研究中，谷歌首先选择了与人脑基因组成相似度达到90%的老鼠作为研究对象，以较小的规模研究人脑连接结构，并找到改善像帕金森氏症和失忆这样的脑障碍问题的方法。

通过对比，发现记录老鼠大脑连接结构所需的数据量比人脑少很多，只需要25000TB。相比之下，人脑组织连接结构的记录需要通过10亿TB以上的容量数据记录。

谷歌还以单个具备512GB存储容量的Pixel手机为单位进行说明，储存蛔虫大脑的图像数据大约需要2台Pixel手机，储存果蝇大脑则需要100台Pixel手机。至于要储存老鼠大脑海马体的数据传输量，则需要48800台Pixel手机。而要储存整个老鼠大脑结构的数据量所需的Pixel手机数量，堆叠高度则相当于地球最高峰珠穆朗玛峰的高度。

为了记录这些巨量规模的数据，谷歌团队采用深度学习技术追踪和分割每个神经元的产生路径，并通过自我监督学习技术SegCLR记录关键特征，从而识别不同细胞类型与神经元的连接关系。他们还计划进一步扩展分析核心连接结构，以获得更完整的大脑连接结构信息。

目前，大脑研究已成为许多科学发展的重要议题之一。通过人工智能等技术全面解析人脑结构，我们有望解决一些过去难以解决的疾病问题，甚至可能开启人类大脑未知功能的探索之门。