在近期對外公布的研究中,Google 團隊將繪製老鼠大腦 中海馬體 (hippocampus)所有連接結構,將成為人類有史以來最大生物數據資料庫,預計將斥資3300萬美元資金實現。
此項研究中,Google團隊將與哈佛大學、艾倫研究所、麻省理工學院、劍橋大學、普林斯頓大學,以及約翰霍普金斯大學團隊合作,在美國國家衛生研究院的創新神經技術大腦研究項目下,計畫解決神經科學領域挑戰。
其中,將透過分析、繪製老鼠大腦中負責記憶、注意力及空間導航的海馬體結構,藉此作為日後研究人類大腦重要參考依據。
在此之前,Google曾與哈佛大學會制約1立方毫米空間的人腦地圖,並且以H01資料庫對外公布,但此僅為人腦相當小的一部分,若要建立整個人腦組織連接結構,幾乎要累積10億TB以上容量,同時必須解決錯綜複雜的連結結構描繪問題,幾乎與探索宇宙星系網路難度相仿。
因此在目前研究方式,則是先將目標放在與人類基因組成相似達90%的老鼠身上,透過相對較小、與人腦有諸多相似的老鼠大腦作為參考,藉此深入研究人腦連結結構,藉此找出改善帕金森氏症、失憶等人腦障礙問題。
而對比人腦組織連接結構需要透過10億TB以上容量數據紀錄,紀錄老鼠大腦連接結構所需資料量僅為25000TB,相對更容易提早實現。
Google同時也以單一具備512GB儲存容量的Pixel手機為單位,說明儲存蛔蟲大腦的圖像數據約需2台Pixel手機,儲存果蠅大腦則需100台Pixel手機,至於要儲存老鼠大腦海馬體的數據,則需48800台Pixel手機,堆疊起來的高度約與帝國大廈相同,而要儲存整個老鼠大腦結構數據量所需Pixel手機數量,堆疊高度約等同地球最高峰珠穆朗瑪峰。
為了能夠順利紀錄上述巨量規模數據,Google團隊更以深度學習技術追蹤、分割每個神經元產生路徑,並且透過自我監督學習技術SegCLR從中紀錄關鍵特徵,藉此識別不同細胞類型與神經元連接關係,之後也預期強化核心連接結構擴展分析,藉此紀錄更完整的大腦連接結構。
目前大腦研究已經成為許多科學發展重要議題,或許藉由人工智慧等技術全面解析人腦結構,將能讓更多過往難以解決疾病問題獲得改善,甚至可能也將開啟人腦未知功能。
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