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少许神经细胞和极高的通信密度,是已知最比较复杂的网络。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,以寻找事先学习过程的痕迹。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责。“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周龄小鼠大脑表皮的活检脑组织。该组织来自体感表皮,负责外理触摸信息。使用优化的基于AI的图像外理以及人机数据分析之间的有效交互,研究人员要能在此组织段中重建所有相当于8万个突触和相当于2.7米的神经元网络。

  重建的组织再现了约7000个轴突和相当于3700个突触后神经细胞过程之间的结缔,即神经网络局部删剪的通信图。重建不仅产生了更大的网络图,并且 速度单位提高了约33倍,这是哺乳动物大脑进行密集的多项式重建的新标准。

  这个最好的办法上的突破使研究人员要能分析其中中有 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,有人检查了神经网络通信图,以选取哪一次责显示了事先学习的迹象。

  该研究项目的第一作者,亚历山德罗·莫塔解释说:“由于许多突触可塑性模型对学习中突触的增强做出了准确的预测,这个,当小鼠协会识别猫或树时,有人甚至要能从皮质神经网络通信图的快照中得出此人学习过程的频率估算。”

  项目负责人赫尔姆斯特德特说:“即使在事先 一块相对较小的大脑表皮中,中有 的信息量和精度也令有人感到惊讶,将所开发的最好的办法从大脑研究应用到人工智能具有重要意义。”他还描述了事先研究领域,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

  人体有事先部位,其比较复杂难懂程度堪比宇宙中最神秘的暗物质,那就是大脑。举例来说,仅仅从有人每只眼睛到大脑的轴突就相当于有60 万个,而它们删剪都要同時 工作!这个大规模的并行运作几乎位于在脑内的每一处工作区,在外理规模上,迄今这麼一台人类制造的超级计算机能望其项背。并且 才说,现在对脑科学的每一步研究,都要未来人工智能神经网络发展的一丝曙光。