編譯／潘楠慕

一隻看電影的老鼠，幫科學家解開腦部神經運作謎團。研究人員透過記錄小鼠腦部活動即時狀況，繪製出迄今最大的腦部功能地圖，呈現出8萬4000個神經元和5億個突觸連結交織的龐大線路，宛如星系般複雜。

科學家已知神經訊號透過軸突與樹突傳遞，但是對於腦部神經網路如何執行任務、以及這些連結受干擾時，如何引發阿茲海默症或自閉症所知有限。為此，美國普林斯頓大學、德州貝勒醫學院和西雅圖艾倫腦科學研究所（Allen Institute for Brain Science）等機構參與的一份研究，以小鼠做實驗，其腦部經過基因改造的神經元，會在活躍時發光，呈現訊息處理的軌跡。

研究人員記錄小鼠觀看影像時，視覺皮質神經細胞發光的瞬間，再取出一小塊視覺皮質組織，切成逾2萬5000層，之後以電子顯微鏡，拍攝近1億張這層層細緻組織影像，製作出精細的三維度模型，最後利用人工智慧技術追蹤、並為每一條線路上色，以便區分。

艾倫腦科學研究所研究員柯曼（Forrest Collman）形容，數億個腦神經連結網，「就像銀河般」美麗又複雜。研究估計，若這些神經網路展開，總長可超過5公里，這份「地圖」讓科學家能夠對照小鼠觀看影片時的腦部活動，追蹤特定迴路的運作方式。

這項研究成果在《自然》（Nature）期刊發表，雖然研究對象是小鼠，但是這些方法未來可用於釐清人類腦部神經的異常連結。研究共同領導人、普林斯頓神經科學教授承現峻（Sebastian Seung）表示，「這項技術讓我們首次有機會，辨識出導致功能失調的神經連結模式」，有助於揭開阿茲海默症等腦部疾病成因。