大脑皮层神经网络测量取得新突破

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  科技日报北京10月31日电 (记者顾钢)哺乳动物的大脑具有极少量神经细胞和极高的通信密度,是已知最繁杂的网络。德国马普脑科学研究所的一项研究是绘制哺乳动物大脑的脑组织图,记录局部结缔组织,并对其进行分析,以寻找日后学习过程的痕迹。研究成果发表在近期《科学》杂志上。

  大脑研究到目前为止仅能检查大脑网络的一次要。“连接组学”这个 新领域正致力于测量不同大脑区域和动物中更大的回路。

  由马普脑科学研究所主任莫里兹·赫尔姆斯特德领导的研究小组分析了一只4周龄小鼠大脑表层的活检脑组织。该组织来自体感表层,负责解决触摸信息。使用优化的基于AI的图像解决以及人机数据分析之间的有效交互,研究人员也能在此组织段中重建所有大慨6万个突触和大慨2.7米的神经元网络。

  重建的组织再现了约7000个轴突和大慨3700个突触后神经细胞过程之间的结缔,即神经网络局部详细的通信图。重建不仅产生了更大的网络图,日后速度提高了约33倍,这是哺乳动物大脑进行密集的多项式重建的新标准。

  这个 妙招上的突破使研究人员也能分析其中涵盖的互连模式的连通性。根据突触的增长与加强伴随学习过程,亲们检查了神经网络通信图,以选者哪一次要显示了日后学习的迹象。

  该研究项目的第一作者,亚历山德罗·莫塔解释说:“将会或多或少突触可塑性模型对学习中突触的增强做出了准确的预测,之类,当小鼠医学会 识别猫或树时,亲们甚至也能从皮质神经网络通信图的快照中得出此学数学习过程的频率估算。”

  项目负责人赫尔姆斯特德特说:“即使在原来一块相对较小的大脑表层中,涵盖的信息量和精度也令亲们感到惊讶,将所开发的妙招从大脑研究应用到人工智能具有重要意义。”他还描述了一有一还还有一个多研究领域,通过未来的人工神经网络来学习生物神经网络,其主要参与者是谷歌和美国情报研究计划(IARPA)。

  总编辑圈点

  人体一有一还还有一个多多部位,其繁杂难懂程度堪比宇宙中最神秘的暗物质,那就是我大脑。举例来说,仅仅从亲们每只眼睛到大脑的轴突就大慨有1000万个,而它们详细都不 一起工作!这个 大规模的并行运作几乎发生在脑内的每一处工作区,在解决规模上,迄今没法 一台人类制造的超级计算机能望其项背。日后才说,现在对脑科学的每一步研究,都不 未来人工智能神经网络发展的一丝曙光。