全球腦科學計畫：從解讀神經訊號到模擬整個人腦 🧠

全球腦科學計畫：從解讀神經訊號到模擬整個人腦 🧠

🌍 全球各國正投入龐大的腦科學研究，希望透過科技、數學模型與電腦模擬，逐步揭開人類大腦的運作方式。

🔬 全球主要腦科學計畫

- 🇺🇸 艾倫腦科學研究所：建立小鼠與人類大腦的基因表現圖譜，並投入3億美元推動 Mindscope 計畫，研究大腦神經連結。
- 🇺🇸 美國 BRAIN 計畫：由歐巴馬宣布，目標是開發新技術，同時記錄數億個腦細胞的神經活動。
- 🇯🇵 日本：啟動以猴腦為核心的大型研究計畫。
- 🔗 全球連結體計畫：利用電子顯微鏡，從微觀層級重建動物大腦的完整神經結構。
- 🪰 Janelia Farm：正在研究如何完整切片與重建果蠅大腦，涉及約85萬個細胞。

⚡️ 解讀大腦的核心技術

- 🧠 尖峰編碼：研究人員認為，大腦透過神經元發出的電訊號傳遞資訊。如果能讀取並解碼這些訊號，就有機會理解思想、恐懼、動作與感知。
- 🔬 連結體學：利用電子顯微鏡與電腦視覺技術，重建神經元之間的連結，甚至辨識突觸屬於興奮性或抑制性。
- 🦾 腦機介面：研究已經能從猴子的運動皮質讀取神經訊號，並直接控制機械手臂，讓猴子完成取食動作。

🧬 藍腦計畫與人腦模擬

藍腦計畫的核心目標，是利用數學模型建立大腦皮質柱的電腦模擬，規模約有10萬個神經細胞。

研究人員必須掌握：

- 不同神經細胞的種類與數量。
- 細胞的密度與分層位置。
- 每種細胞不同的電生理特性。
- 神經元之間的連結與突觸活動。

大腦皮質約有12種不同的電生理細胞類型，每種細胞都有不同的放電模式，就像交響樂團裡不同的樂器，各自扮演不同角色。

🖥 建立大腦模擬平台

研究團隊希望整合細胞、突觸、神經連結與電訊號資料，建立一個公開的電腦模擬平台。

未來可以用來研究：

- 帕金森氏症的神經網路變化。
- 癲癇發作的形成機制。
- 睡眠異常與大腦活動。
- 基底核、小腦與海馬迴等不同腦區的運作。

研究人員也能透過調整模型參數，觀察神經網路在不同條件下會出現什麼變化。

🔍 人類大腦研究的新進展

多個國家的研究團隊開始利用手術中取得的新鮮人腦組織，記錄神經細胞的電活動，並重建細胞結構與彼此之間的連結。

這些資料將逐步用於建立更接近真實人腦的數學模型。

🌐 讓腦科學走進大眾生活

研究團隊還與耶路撒冷科學博物館合作，計畫在全球約3,000座科學博物館設置數位「大腦角落」。

透過定期更新的科學資訊，讓大眾了解腦科學研究、減少對大腦的恐懼，並以更容易理解的方式認識心智與腦部疾病。

🎯 最終目標

講者認為，這些大型腦科學計畫的規模非常龐大，技術難度也極高，十年後甚至可能完全失敗。

但他仍然相信，這些計畫成功的機率更高，而人類正逐步朝著理解、重建與模擬整個大腦的方向前進。

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🅧 來源: https://x.com/RomanEmpire1993/status/2118934914045264073