計算、理論與前沿神經科學
連接組學
連接組學是繪製大腦完整接線圖的科學——標出每一個神經細胞(神經元)以及它與其他細胞建立的每一條連接。可以把大腦想像成一座龐大的城市,神經元是其中的建築,它們之間的連接就是道路、電話線和電纜。連接組學力圖畫出這套基礎設施的完整地圖,連最細小的巷子都不放過,好讓我們看清每個部分究竟如何與其他部分對話。
繪製這樣一張地圖難度驚人。單個人腦約有860億個神經元,每個神經元又能透過稱為突觸的微小接點連接到成千上萬個其他神經元,連接總數高達數萬億條。為了追蹤它們,科學家把腦組織切成比頭髮還薄的薄片,用強大的電子顯微鏡逐片拍照,再用電腦把影像拼接成三維模型,靠人工或人工智慧逐根追蹤每一條線路。迄今為止,只有少數小生物被完整繪製過——一種擁有302個神經元的線蟲,以及一隻果蠅的大腦——而完整的人類連接組仍是遙遠的目標。
為什麼要費這番功夫?人們希望,記憶、個性與思想真正棲身之處不僅在於神經細胞本身,更在於這些連接的模式。一張完整的接線圖或許能揭示健康大腦如何運算,以及在自閉症、思覺失調症或阿茲海默症等病症中這套接線如何出錯,從而為研究者提供一張用於診斷和修復的電路圖。
這張完整的地圖本身稱為連接組;連接組學則是用來構建和研究它的領域及方法。
又稱
另見