科學家打造史上最大腦神經地圖！實驗鼠看駭客任務星際大戰助解密

透過尖端顯微鏡技術，科學家成功繪製出實驗鼠腦部一小塊區域的3D神經元地圖，這項突破性研究為神經科學開啟全新可能性。這塊僅1立方毫米的腦組織（約一粒沙大小），竟包含驚人的神經網路結構。

「1毫米看似微小，但裡頭的神經纖維若拉直可綿延數公里！」貝勒醫學院神經科學家雅各·萊默表示。這項由美國MICrONS聯盟主導的研究，集結150多位科學家共同完成，相關成果已於4月9日發表於《自然》系列期刊。

研究團隊特別培育出基因改造鼠，當神經元活動時會發出螢光。科學家讓老鼠觀賞《瘋狂麥斯：憤怒道》《駭客任務》《星際大戰：原力覺醒》等電影片段，同時記錄其腦部視覺皮質區76,000個神經元的活動。隨後透過電子顯微鏡分析這些神經元的精細結構。

結合螢光影像與解剖資料，研究團隊運用機器學習演演算法重建出包含20萬個細胞、5.23億個神經突觸的3D地圖。艾倫研究所神經科學家佛瑞斯特·柯爾曼指出，這個「連結體」（connectome）規模是人類腦部片段樣本的三倍，更是果蠅全腦的四十倍。

儘管成果驚人，研究人員坦言這張地圖仍不完整。部分神經細胞未被偵測到，還出現許多「孤立的」神經突觸，可能是演演算法限制或連線到取樣區域外的細胞所致。萊默透露團隊已開發軟體工具來協助人工校對，大幅提升效率。

這項研究驗證了神經科學的重要假說：「同步激發的神經元會形成連結」。更令人振奮的是，研究發現抑制性神經元能精準鎖定遠距的特定目標細胞，而非隨機影響周邊神經元。這項發現對理解自閉症、癲癇等疾病機制至關重要。

史丹尼布魯克大學神經科學家莉莉安·穆希卡-帕羅迪指出，這項成果不僅揭示大腦運作機制，更為阿茲海默症、多發性硬化症等神經退化性疾病研究提供關鍵線索。普林斯頓大學神經科學博士生馬克斯·阿拉貢也盛讚團隊公開研究資料，將大幅推動相關領域發展。

美國國立衛生研究院的「腦計劃」預計未來十年將繪製完整鼠腦連結體，但去年國會削減2.78億美元經費，為計畫前景蒙上陰影。萊默強調：「雖然我們已繪製出1立方毫米的驚人細節，但這僅是老鼠視覺系統的一小部分。」