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伦敦大学威康信托基金会神经科学学院的研究团队开发出一种创新技术，首次实现了大脑中神经元连接与功能的同步定位，这为未来构建计算机模拟大脑模型奠定了重要基础。

该研究成果发表在权威期刊《自然》上，由伦敦大学神经科学学院的Thomas D. Mrsic-Flogel博士领导。研究组主要关注大脑如何编码信息，以及单个或多个神经元如何将信息传递至神经网络。

神经元及其突触连接构成大脑执行各种功能的结构基础。不同脑区的神经元承担不同功能，绘制这些突触连接有助于理解信息传递、认知、感觉及思维形成的机制，同时对阿尔茨海默病、精神分裂症、脑卒中等神经疾病中的功能障碍提供理论支持。然而，传统绘制突触连接方法复杂，且学界对神经突触与神经元功能间的独立性或依赖性存在争议。

本研究创新性地结合了体内双光子钙成像与全细胞记录技术，通过计算机模拟大脑神经元间的连接，重点分析了大鼠视觉皮层的神经元功能。视觉皮层中不同神经元负责处理图像的不同细节，复杂图像如人脸识别则依赖高级视觉神经元。若高级神经元受损，个别特征仍可识别，但整体复杂图像识别能力下降。

研究利用高分辨率示踪成像发现，突触连接更倾向于在执行相似功能的神经元间形成，具有相似刺激偏好的神经元连接速度更快，表明神经元功能与突触连接存在紧密的相互依赖关系，构成专门处理相关感觉信息的精细子网络。

该技术为揭示不同脑区神经元功能及其连接性提供了新工具，助力开发大脑-计算机连接模型，深入理解支持感觉与运动功能的神经回路构建机制。鉴于人脑含有上千亿神经元及其复杂连接，完整模拟大脑功能仍面临巨大挑战，需跨学科合作及超级计算资源支持。

（来源：生物通 万纹）