科學家實現小塊視網膜完整重構發現細胞新類型

　　近日，德美科學家合作在人腦研究領域走出重要一步：他們完整地重構了一小塊視網膜，不僅包括所有的神經元，還包括他們之間的連接。相關研究成果發表在8月8日的《自然》雜志上。

　　人的大腦有近1000億個神經元，每個神經元與相連的其他細胞都有成百上萬個連接。長期以來，科學家們懷疑，人的感受、思考和記憶都存儲在這些連接中。德國馬克斯·普朗克研究所和美國麻省理工的研究人員合作，在破譯這些連接的奧秘方面走出了重要一步。他們通過電子顯微鏡掃描獲得了一塊小鼠視網膜的數據，然后經過4年的分析，建立了一個精確的三維圖，可以展示這塊小鼠視網膜中所有的神經元和它們的連接，即所謂的腦功能聯結圖譜。

　　通過對這小塊視網膜的完整重構，科學家們發現了一種以前未知的細胞類型，它屬于雙極細胞，但其功能還不清楚。此外還發現了一些能夠解釋細胞對刺激做出反應的連接模式。這塊視網膜小方塊的邊長雖然只有十分之一毫米，僅占小鼠視網膜的0.1%，但已經包含約950個神經元，以及50萬左右的連接。

　　由于目前的計算機輔助分析還不完善，分析圖像中神經元的分叉和連接仍需要人工來完成，因此腦組織的電子顯微鏡圖像分析成本非常高。馬克斯· 普朗克研究所的科學家只花了大約一個月時間得到掃描數據，而分析這些數據，卻花了4年。假如使用相同的方法解析整個小鼠大腦的神經元估計需要數十億小時的人工。

　　馬克斯·普朗克研究醫學研究所的溫弗里德·登克教授表示，他們的目標是分析和理解整個小鼠腦的腦功能聯結圖譜。他們所用的“串行塊面”電子顯微鏡可以在一兩年內掃描出整個鼠腦的三維數據，只不過整個大腦要比已分析的視網膜方塊大20萬倍，而且如何將大量組織圖像進行三維重建還是一個難題。他們想到一個辦法：或許可以用在線游戲的方式讓全球網民參與這項工作，并借助網絡玩家的數據來更好地開發計算機輔助分析的算法。