在哈佛大学静谧的实验室走廊中，分子与细胞生物学教授杰夫·利希特曼博士开启了一项重塑人类大脑理解的征程。一块仅一立方毫米大小的脑组织样本悄然降临，其中蕴含着5万7千个细胞、230毫米的血管网络以及惊人的1亿5千万个突触——这些神经元间的信息交流桥梁。
据英媒5月16日称，利希特曼未曾预料，这粒比米粒还小的样本，将引领他踏上十年探索之旅，最终创造出有史以来最为详尽的人类大脑地图。
超越想象的探索
利希特曼团队从切割这小块脑组织开始，每一次切割都薄如细语，层层揭开大脑内部结构的面纱。
他们利用钻石刃口的刀具，将样本削至极薄，并将其嵌入树脂中再次切片，直至达到几乎无法察觉的30纳米厚度——相当于一千根人发叠加的宽度。
经过重金属染色后，这些半透明的脑组织薄片在电子显微镜下被转化为视觉上的交响乐。
这一过程产生了惊人的1400万亿字节数据，等同于超过10亿本书的文本内容。面对如此庞大的数据集，利希特曼团队意识到必须寻求科技巨头的帮助。谷歌，凭借其在绘制果蝇大脑方面的卓越工作，成为了理想的合作伙伴。
不期而遇的联盟
谷歌的高级研究科学家维伦·贾恩与利希特曼携手，构建起一座连接神经科学与前沿技术的桥梁。面对着需要分析的3亿张单独图像，团队利用人工智能算法，穿梭于这个错综复杂的数据迷宫之中。
他们的目标不仅仅是可视化大脑结构，更是要解读其语言。通过识别细胞类型及其错综复杂的连接，谷歌的人工智能照亮了构成我们思想和情感的隐藏网络。
最终成果是“神经观测者”（Neuroglancer），一个在线的、互动式的三维大脑模型，通往人类心智未被探索领域的门户，同时在《科学》杂志上发表了一篇与此并行的研究论文。
这份地图揭示了令人惊讶的发现，挑战了关于神经连接的长期假设。与预期相反，一对神经元之间并非只形成单一联系，而是构建出超过50条连接的惊人网络。
这一发现，如同发现两个相邻房屋之间有50条独立电话线相连，暗示了神经通信的深度远比我们之前想象的丰富得多。
利希特曼设想，这种前所未有的细节层次，将成为理解神经疾病的关键，从成人精神状况到自闭症等发育异常。健康与患病大脑之间的比较，得益于如此精细的绘图，或许能照亮我们当前无知的阴霾。
一项艰巨的任务
项目的成功点燃了更大的野心。利希特曼的团队现在将目光投向绘制一只老鼠的全脑，这一任务预计需要初始人类样本数据量的500到1000倍。
这一壮举估计将产生1艾字节的数据，相当于2016年全球互联网流量的总量，这在数据存储和计算能力方面提出了严峻挑战。然而，它有望成为神经科学的分水岭时刻，提供哺乳动物大脑的完整连线图，解开无数谜团。
至于绘制整个人类大脑，则是一项更为浩瀚的任务，预计数据量将达到1泽字节，比2016年全球互联网一年的流量还要庞大。除了技术障碍，涉及完好保存人类大脑样本获取的伦理考量，又为这一梦想增添了诸多复杂性。
南加州大学凯克医学院的迈克尔·比恩考斯基等研究人员赞扬该研究是解开人类大脑独特特征的关键步骤。尽管承认在捕捉长距离神经连接方面的局限性，比恩考斯基仍对数据集中揭示的神经元和细胞的精妙舞蹈感到惊叹。
斯坦福大学的安德烈亚斯·托利亚斯强调了该研究的技术辉煌，以及发现能够形成多突触的轴突这一引人入胜的发现，提出了它们在计算功能方面的新问题。印第安纳大学的奥拉夫·斯波恩斯强调了这项工作在绘制人脑连接体（即支持我们的认知能力和行为的全面神经连接网络）探索中的重要性。
在科学探究的宏大织锦中，利希特曼及其合作者编织了一缕金丝。他们的努力不仅照亮了人类大脑的微观世界，也为未来的探索奠定了基础，这些探索可能最终解码意识和认知的秘密。这不仅仅是一个科学成就的故事；它是对人类好奇心和不懈追求理解颅内宇宙的见证。
