哈利波特魔法觉醒钢琴谱

一只静静端坐在实验室的小鼠，眼前闪现了电影《帝国》中尼奥躲避的经典场景。在它的视觉皮层内，万千元随着画面的闪烁被激活，犹如夜空中繁星闪烁。

这一幕不仅是科幻电影的再现，更是科学实验的起点。科学家们对处理这些光影的元进行了深入研究，并首次绘制出了哺乳动物大脑的最大规模“连接图”。

虽然哺乳动物的大脑结构具有高度保守性，小鼠与人的大脑存在差异，但它们在元信号传递和层级处理架构方面却极为相似。通过观察小鼠如何观看《帝国》等影像，我们能更好地理解大脑中视觉的形成过程。

人类大脑由约860亿个元构成，每个元通过平均1000个突触与其他元相连。元由三部分组成：接收信号的树突（如天线）、整合信息的细胞体（如处理器）以及传递信号的轴突（如光缆）。

当视觉信号从视网膜传入大脑时，初级视觉皮层首先会捕捉图像的多种信息，如朝向、颜色、运动方向和视野位置等。随后，这些视觉信息将通过至少元的接力传递，分发给多个高级脑区进行进一步的处理。这些高级脑区再与更多脑区联系，共同影响我们的行为和思想。

本次小鼠实验是基于一个名为MICrONS的国际合作项目，该项目汇集了众多科研团队，旨在通过逆向工程大脑算法来推动机器学习的发展。研究团队利用一立方毫米的小鼠脑，成功定位了20万个脑细胞（其中8.2万个为元）、5亿个突触以及总长4公里的纤维。此次研究首次大规模记录了单个元的活动，标志着连接组学的重大突破。

在研究过程中，科研人员使用了基因改造的小鼠，使其在元活跃时会发光。让小鼠观看两小时的视频，包括《帝国》、体育、动画和自然片段。然后，利用激光显微镜记录其视觉皮层7.6万个元的放电活动。接着，将脑切成薄片，并在电子显微镜下放大拍摄。利用AI技术标注元、分支和突触，并将结构与功能数据相匹配，从而形成了如同宇宙星系般绚烂的大脑图谱。

虽然当前图谱仅覆盖小鼠全脑的0.2%，但这项成果就像人类基因组计划的开端，为未来探索脑疾病治疗奠定了基础。这一庞大的数据集将有助于揭示认知和行为的网络本质，并催生各种应用，如脑际接口技术、调控技术以及人工智能发展等。

随着脑图谱的逐渐完善，我们站在了一个前所未有的十字路口。这项技术既能精准定位大脑病灶，也可能使大脑变成一个透明的“数据金库”。我们不禁思考：完全解析大脑是否会带来像《弗兰肯斯坦》故事中的困境？如果某天能数字化人类意识，“副本”是否具备意识？在解码大脑的道路上，我们既是觉醒者也是编写自身存在的程序员。

正如电影《帝国》中尼奥凝视着绿色数据流的本质世界，人类对大脑的探索正在揭开意识最深层的秘密。在解码大脑的道路上，我们既是探索者也是未知的挑战者。（编译：杨雨鑫）