基在年夜脑皮层收集的呆板智能(MICrONS)项目,美国科学家使用新开发的人工智能东西,从小鼠年夜脑中仅1立方毫米(约相称在一粒芝麻巨细)的空间里,追踪了约84000个神经元、5亿个突触及6千米长的神经元毗连。相干系列研究结果4月10日于线发表在《天然》及《天然—要领》。
MICrONS项目,隶属在美国高级聪明研究规划(IARPA),是奥巴马时代年夜脑规划(BRAIN Initiative)的一部门。它旨于反向设计1立方毫米的年夜脑,研究年夜脑的计较方式,并应bevictor伟德官网用这些研究发明去更好地影响呆板进修及人工智能算法。
年夜脑是由包括神经元于内的细胞组成的细胞收集,神经元会遭到刺激而激活,并经由过程突触毗连。认知功效的基础触及神经元激活及细胞毗连之间的彼此作用。为了深切相识哺乳动物的年夜脑回路,MICrONS项目介入者从一只小鼠的视觉皮层中天生了一张年夜范围的神经形态及毗连的高分辩率图谱,并摸索了它们与功效及遗传特性的瓜葛。
研究者先给小鼠开“脑洞”:让它边跑步边看视觉图象,于此历程中记载小鼠年夜脑内约75000个神经元的勾当。他们对于小鼠举行革新,使其神经元于活跃时能发出荧光卵白。随后,他们将这些数据与仅1立方毫米的小鼠视觉皮层的重修毗连图举行匹配。对于该样本的电子显微镜不雅察辨认出了跨越20万个细胞、约84000个神经元及5.24亿突触毗连。这些研究描写了辨认差别细胞、阐发毗连以和将布线图与神经元勾当接洽起来的东西。这些事情配合提供了对于年夜脑特定部门的描写,为这些脑区怎样协同事情带来了新看法。
小鼠视觉皮层与其他哺乳动物(包括人类)有不少相似的地方,于是是一个有趣的研究对于象,但这只是年夜脑的一个区域,并且还有是很小的一部门。研究者暗示,该研究完备回路需要更广泛的图谱,而这需要毗连组学范畴东西及要领的前进。
“只管存于这些局限性,这项事情仍标记着庞大的前进,为学界将来的神经科学发明提供了名贵的资源。”哈佛年夜学的Mariela Petkova及Gregor Schuhknecht于一篇同期发表的新闻不雅点文章中写道。他们称MICrONS项目是“史上最周全的将哺乳动物脑布局与活跃动物神经勾当接洽起来的数据集。”
MICrONS项目的前期规划是绘制啮齿动物1立方毫米年夜脑规模内的所有神经回路,后期规划则是使用对于这1立方毫米年夜脑的相识,研究年夜脑举行运算勾当的方式,并将研究成果更好地运用在呆板进修及人工智能计较范畴,优化人工智能算法。
该项目启动之初,很多人就认为其难如登天,可能没法实现。今朝,前期规划已经经完成,后期规划可否将芝麻粒巨细的人脑勾当搬进计较机?尚需拭目以待。
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