解大脑奥秘

        人们普遍认为，学习是基于神经细胞之间的连接的变化。了解哪些神经细胞与其他神经细胞连接，对我们理解“大脑是如何工作的"是相当有帮助的。因此，研究人员一直梦想着能够绘制并解码神经连接体（connectome）——大脑的电路图。

        最近，研究人员开发出一种特殊的染色方法，弥补了最后一个方法上的差距：如何染色整个大脑，现在，绘制完整的小鼠大脑似乎是触手可及的，但即便设备效率像设计的那样，收集数据也需要几年的时间，而且，分析大约40千兆字节的数据，可能需要几十年的时间。

       人类大脑含有1千亿左右的细胞与细胞间连接。虽然绘制人类大脑的神经连接是真正的科幻小说，但是串行块面扫描电子显微镜及其他影像学分析方法的发展，已经带来了小鼠大脑的神经连接体，小鼠大脑比人的大脑小3000倍，是触手可及的。研究人员说：“一个关键的步骤——仍然下落不明，是全脑样品制备。"在过去的六年里，他们一直致力于完整小鼠大脑组织染色，以便整个大脑的对比是均匀的，并且追踪大脑线路和检测突触所需要的超微结构信息没有被破坏。以前的染色方法只能可靠地染色比较小的组织样本。但是，一旦大脑被分成小块神经丝，可能不再继续在碎块之间，从而不能产生其后的每一代全脑图。旨在染色全脑的方法可能使大脑染色太弱或不均匀，或者它们会毁坏大脑结构。因此，所有神经细胞连接的重建，仍然是不可能的。

        研究人员解释说：“我们的目标是，在电子显微镜下，用所有神经细胞和连接来记录完整的小鼠大脑，现在我们向这个目标迈出了重要的一步。"一旦新一代仪器交付并被测试——这计划花费一年的时间，科学家就打算启动项目。

         到目前为止这些结果表明，自动化的计算机程序可以相当可靠地识别BROPA染色的突触和细胞体。但即使是罕见的中断也会让神经纤维非常分散。研究人员说：“我相信我们能够解决好这个问题。"在人类基因组破译的背景下，实际上这听起来并不是天方夜谭：当70年代中期第一个DN段被解码时，测定整个人类基因组的序列跟现在绘制整个人类大脑的连接组一样，最初看起来是不可能的。