我国脑图谱研究系列成果集中发布 解密人类大脑有了关键手段
大脑是人体最为复杂和精密的器官，由约860亿个神经元和数万亿个神经联接组成。作为神经系统的核心，大脑负责调控人体的所有生理功能，包括感知、思考、记忆、情感、运动等，探究其本质是国际脑科学研究一直以来的前沿热点。
我国脑图谱研究系列成果集中发布
经过多年研究攻关，中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心、华大生命科学研究院等国内科研机构，联合法国、瑞典、英国等多国科学家，实现了在单细胞分辨率下从啮齿类到灵长类的脑图谱绘制的跨越，十项重要成果昨天晚上在《细胞》系列期刊以专刊的形式发表。
本次集中发布的系列成果，覆盖爬行类、鸟类、啮齿类、非人灵长类和人类等关键物种，进一步扩充了国际脑图谱在跨物种比较和时空动态解析方面的内涵。与以往成果的点上突破不同，本次系列成果有望推动实现从结构到功能研究的跨越，为深入解密大脑提供了全新视角与关键手段。
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：我们的脑计划比其他国家，尤其欧美的脑计划更为广泛、更为全面，除了基础脑科学以外，我们很重视它的实际应用，就是在脑疾病的诊断治疗方面，还有对新一代类脑人工智能方面的推动，包括脑机接口方面的推动，是同时并行，所以我们有“一体两翼”的规划，“一体”就是基础研究，“两翼”就是两个重大的应用方向。
作为我国重点培育的国际大科学计划之一，脑图谱大科学计划的核心目标逐步聚焦在绘制非人灵长类动物和人脑全脑的单细胞精度的神经联接图谱。本次脑图谱大科学计划系列成果由国内外30多家科研机构组成的超过300人的团队共同完成，将为理解脑功能机制等提供重要支撑。
中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心副主任 孙衍刚：脑图谱的研究有非常重要意义，对于我们理解大脑的工作原理，去理解疾病、开发疾病的一些治疗的靶点和方案有非常重要的支撑。还有一个非常重要的意义就是可以借鉴人的大脑或者灵长类大脑的架构原理，去启发类脑人工智能的发展。
世界首次绘制
猕猴前额叶神经元全脑联接图谱
在灵长类动物的大脑中，前额叶皮层可以说极为特殊，相当于“执行中心”，分析信息、决策执行等高级认知功能都和这个脑区有着密不可分的联系，但其神经联接规律目前仍不清楚。现在，我国科学家取得新的研究进展，在世界上首次绘制了“非人灵长类前额叶皮层单神经元分辨率的全脑联接图谱”，为深入解析灵长类高级认知功能的神经机制提供了重要的理论基础。
利用自主研发的单神经元形态重构技术，科研团队重构了猕猴前额叶皮层中2231个神经元的全脑联接，涵盖了前额叶皮层的主要神经元类型。
中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心高级研究员 严军：它们每一个神经元的轴突，我们现在都在三维空间里面描绘出来了。神经元的轴突是怎么经过大脑的不同区域最后靶向到一些脑区的，这个给到我们一个三维全息的、非常细致的信息。
研究发现，与小鼠相比，猕猴前额叶神经元具有高度的靶向专一性、更少的轴突分支和相对更集中的末梢分布，为研究灵长类的高级认知功能提供了重要支撑。
中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心高级研究员 严军：一个很根本的科学问题，什么造成了我们人脑有能力处理非常复杂的信息？现在通过研究我们意识到，可能是因为我们大脑里面的神经元都分工非常明确，比方说每个神经元的靶向都是非常单一的，都是非常专一化，在同一个脑区里面有非常多的神经元各自干不同的事情。这种单一性的投射、布线的规则，是能够帮助我们将来比方说设计更好的人工智能的算法或者是器件，去模拟我们人脑的高级认知功能。
脑图谱大科学计划进入关键阶段
从鼠脑约7000万神经元，到猕猴脑约60亿神经元，再到人脑约860亿神经元，体积和复杂度呈指数级增长。最新取得的系列成果，让脑图谱大科学计划的研究目标从小型动物迈进到绘制灵长类全脑联接图谱的关键阶段。
中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心副主任 师咏勇：现在我们做的脑图谱计划，您就可以理解成生命科学领域里的另一个基因组计划，而它比基因组计划的要求更高。因为人脑有860亿个神经元，这些神经元之间的联接甚至被认为要有860亿再乘以10的4次方这样一个数量级，这个数据是惊人的大。而且这一些联接和什么样的脑功能有关，和什么样的脑疾病的发生是有关系的，还有待大量的研究和验证。所以从这个角度来说，这等于说会开创神经科学和脑科学研究的全新的领域和世界。
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：我们是希望在10年之内，完全把猕猴的全脑联接图谱搞清楚，完全把猕猴的各个脑区，它所有种类的神经元全脑的联接做出来，更进一步理解人脑的功能，包括解决疾病的问题。希望这个计划完成之后，我们能够把阿尔茨海默病的发病年龄往后延，能把它往后再推5年到10年，这是我们的目标。就要早发现病症早去干预，使症状出现的时间往后延，这就是我们真正对社会贡献的直接指标。
（记者 帅俊全 任梅梅 韩文旸）
大脑是人体最为复杂和精密的器官，由约860亿个神经元和数万亿个神经联接组成。作为神经系统的核心，大脑负责调控人体的所有生理功能，包括感知、思考、记忆、情感、运动等，探究其本质是国际脑科学研究一直以来的前沿热点。
我国脑图谱研究系列成果集中发布
经过多年研究攻关，中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心、华大生命科学研究院等国内科研机构，联合法国、瑞典、英国等多国科学家，实现了在单细胞分辨率下从啮齿类到灵长类的脑图谱绘制的跨越，十项重要成果昨天晚上在《细胞》系列期刊以专刊的形式发表。
本次集中发布的系列成果，覆盖爬行类、鸟类、啮齿类、非人灵长类和人类等关键物种，进一步扩充了国际脑图谱在跨物种比较和时空动态解析方面的内涵。与以往成果的点上突破不同，本次系列成果有望推动实现从结构到功能研究的跨越，为深入解密大脑提供了全新视角与关键手段。
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：我们的脑计划比其他国家，尤其欧美的脑计划更为广泛、更为全面，除了基础脑科学以外，我们很重视它的实际应用，就是在脑疾病的诊断治疗方面，还有对新一代类脑人工智能方面的推动，包括脑机接口方面的推动，是同时并行，所以我们有“一体两翼”的规划，“一体”就是基础研究，“两翼”就是两个重大的应用方向。
作为我国重点培育的国际大科学计划之一，脑图谱大科学计划的核心目标逐步聚焦在绘制非人灵长类动物和人脑全脑的单细胞精度的神经联接图谱。本次脑图谱大科学计划系列成果由国内外30多家科研机构组成的超过300人的团队共同完成，将为理解脑功能机制等提供重要支撑。
中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心副主任 孙衍刚：脑图谱的研究有非常重要意义，对于我们理解大脑的工作原理，去理解疾病、开发疾病的一些治疗的靶点和方案有非常重要的支撑。还有一个非常重要的意义就是可以借鉴人的大脑或者灵长类大脑的架构原理，去启发类脑人工智能的发展。
世界首次绘制
猕猴前额叶神经元全脑联接图谱
在灵长类动物的大脑中，前额叶皮层可以说极为特殊，相当于“执行中心”，分析信息、决策执行等高级认知功能都和这个脑区有着密不可分的联系，但其神经联接规律目前仍不清楚。现在，我国科学家取得新的研究进展，在世界上首次绘制了“非人灵长类前额叶皮层单神经元分辨率的全脑联接图谱”，为深入解析灵长类高级认知功能的神经机制提供了重要的理论基础。
利用自主研发的单神经元形态重构技术，科研团队重构了猕猴前额叶皮层中2231个神经元的全脑联接，涵盖了前额叶皮层的主要神经元类型。
中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心高级研究员 严军：它们每一个神经元的轴突，我们现在都在三维空间里面描绘出来了。神经元的轴突是怎么经过大脑的不同区域最后靶向到一些脑区的，这个给到我们一个三维全息的、非常细致的信息。
研究发现，与小鼠相比，猕猴前额叶神经元具有高度的靶向专一性、更少的轴突分支和相对更集中的末梢分布，为研究灵长类的高级认知功能提供了重要支撑。
中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心高级研究员 严军：一个很根本的科学问题，什么造成了我们人脑有能力处理非常复杂的信息？现在通过研究我们意识到，可能是因为我们大脑里面的神经元都分工非常明确，比方说每个神经元的靶向都是非常单一的，都是非常专一化，在同一个脑区里面有非常多的神经元各自干不同的事情。这种单一性的投射、布线的规则，是能够帮助我们将来比方说设计更好的人工智能的算法或者是器件，去模拟我们人脑的高级认知功能。
脑图谱大科学计划进入关键阶段
从鼠脑约7000万神经元，到猕猴脑约60亿神经元，再到人脑约860亿神经元，体积和复杂度呈指数级增长。最新取得的系列成果，让脑图谱大科学计划的研究目标从小型动物迈进到绘制灵长类全脑联接图谱的关键阶段。
中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心副主任 师咏勇：现在我们做的脑图谱计划，您就可以理解成生命科学领域里的另一个基因组计划，而它比基因组计划的要求更高。因为人脑有860亿个神经元，这些神经元之间的联接甚至被认为要有860亿再乘以10的4次方这样一个数量级，这个数据是惊人的大。而且这一些联接和什么样的脑功能有关，和什么样的脑疾病的发生是有关系的，还有待大量的研究和验证。所以从这个角度来说，这等于说会开创神经科学和脑科学研究的全新的领域和世界。
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：我们是希望在10年之内，完全把猕猴的全脑联接图谱搞清楚，完全把猕猴的各个脑区，它所有种类的神经元全脑的联接做出来，更进一步理解人脑的功能，包括解决疾病的问题。希望这个计划完成之后，我们能够把阿尔茨海默病的发病年龄往后延，能把它往后再推5年到10年，这是我们的目标。就要早发现病症早去干预，使症状出现的时间往后延，这就是我们真正对社会贡献的直接指标。
（记者 帅俊全 任梅梅 韩文旸）
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