人脑亿万脑回路研究项目技术挑战仍巨大 (2)

　　研究人员已经在寻找一些切入点以解决问题。过去的几年人们也见证了惊人的技术进步，例如科学家构建了无比精确的人脑解剖图。截止到目前，大多数神经系统科学家正在使用更简单的物种例如老鼠或蠕虫来研究一些基础原理。在此，《自然》杂志审视了一些有助于人们更深入了解大脑工作原理的技术进步。

　　测量神经元

　　如果研究人员想要弄懂流过大脑回路的电子信号，那么他们需要同步记录尽可能多的神经元的有关信息。

　　目前，研究人员主要通过在大脑中嵌入金属电极的方法，来测量神经元的活动。但是这一方法伴随着巨大的挑战。每个电极都需要电线来测量模拟信号——电压变化，但在传输过程中，信号很容易丢失或失真。

　　此外，电线必须细如发丝以避免组织损伤。电极技术的进步使同时记录几百个神经元成为可能。但要想解开终极谜题，还需要研究人员尽可能多地去探测更多的细胞，并捕捉到更好品质的信号。

　　由硅制成的新一代神经探索装置（以极致小型化为特色）的问世，使这一切成为可能。2月，这类神经探索装置的原型（仅1厘米长，如一美元钞票那么薄）在美国加州旧金山市举行的国际固态电路会议上亮相。该装置由专门研究纳电子学的组织Imec（总部位于比利时勒芬市）推出。

　　当装置被嵌入老鼠的大脑中，Imec装置上的电极能够同时在老鼠的所有大脑皮层上记录信息。这有助于神经系统科学家拆分大脑中互相连接的复杂电路。Imec生物和纳电子学主管Peter Peumans说：“这一原型可以被拓展。”在3年内，神经探索装置将拥有多达2000个电极和超过200个电线。