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,以寻找原来学习过程的痕迹。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每段。“连接组学”本身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周龄小鼠大脑表表皮层的活检脑组织。该组织来自体感表表皮层,负责处置触摸信息。使用优化的基于AI的图像处置以及人机数据分析之间的有效交互,研究人员才能在此组织段中重建所有离米 40万 个突触和离米 2.7米的神经元网络。

  重建的组织再现了约7000个轴突和离米 3700个突触后神经细胞过程之间的结缔,即神经网络局部完全的通信图。重建不仅产生了更大的网络图,并且下行强度 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。

  本身方法上的突破使研究人员才能分析其中中含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,让当我们检查了神经网络通信图,以选着哪一每段显示了原来学习的迹象。

  该研究项目的第一作者,亚历山德罗·莫塔解释说:“由于 本身突触可塑性模型对学习中突触的增强做出了准确的预测,相似,当小鼠学精识别猫或树时,亲戚让当我们甚至才能从皮质神经网络通信图的快照中得出此应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表皮层中,中含的信息量和精度也令亲戚让当我们感到惊讶,将所开发的方法从大脑研究应用到人工智能具有重要意义。”他还描述了有三个小多 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

  人体有三个小多多 部位,其比较复杂难懂程度堪比宇宙中最神秘的暗物质,那只是 大脑。举例来说,仅仅从亲戚让当我们每只眼睛到大脑的轴突就离米 有40万 个,而它们完全就有一同工作!本身大规模的并行运作几乎趋于稳定在脑内的每一处工作区,在处置规模上,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,就有未来人工智能神经网络发展的一丝曙光。