前沿科金社2025年09月09日 08:38消息,全球首张完整动物大脑活动图谱发布,规模空前,揭示神经活动全貌,推动脑科学突破性进展。
9月9日,国际脑实验室(International Brain Laboratory)的神经科学家团队在国际顶级学术期刊《自然》上发布了首张完整的小鼠大脑活动图谱,引发全球神经科学界的广泛关注。这项研究首次实现了对动物全脑神经活动的系统性记录,标志着人类在解析大脑工作机制方面迈出了关键一步。

该图谱前所未有地覆盖了小鼠在决策过程中的全脑神经动态,涉及279个不同的脑区,占其全脑体积的95%以上,共记录到超过50万个神经元的实时活动数据。这一规模远超以往任何单次神经科学研究,不仅技术难度极高,也为未来理解复杂认知行为提供了坚实的数据基础。
此次研究由来自欧洲和美国的12个顶尖神经科学实验室联合完成,体现了高度的国际合作与资源共享。研究人员利用先进的高密度电极探针技术,在小鼠执行视觉决策任务时同步采集全脑神经信号。实验中,小鼠需根据屏幕上微弱或清晰的光信号转动轮子以获取奖励;当光线较弱时,则依赖记忆和经验进行判断,模拟了真实世界中的不确定性决策过程。
令人震撼的是,研究发现与决策相关的神经活动并非局限于传统认为的前额叶皮层或运动控制区域,而是广泛分布于包括视觉、听觉、体感等在内的多个感觉处理区。这表明大脑并非由功能孤立的模块组成,而是一个高度整合、持续通信的网络系统。这一发现挑战了长期以来“分区专司功能”的经典理论,为重新定义大脑工作模式提供了强有力证据。
从科研方法论的角度来看,这项成果的意义尤为深远。过去几十年,神经科学研究多聚焦于单一脑区或少数神经元群体,虽取得不少突破,却难以揭示整体脑功能的运行逻辑。此次发布的全脑图谱,如同从“显微镜观察”跃升至“卫星遥感”,使科学家能够以更高维度审视大脑如何协同完成认知任务。可以说,这是神经科学从局部走向系统的转折点。
更值得期待的是,该图谱已向全球科研社区开放共享,预计将极大推动人工智能、脑机接口、精神疾病机制研究等领域的发展。例如,在抑郁症、精神分裂症等涉及广泛脑区异常连接的疾病中,这类全景式数据或将帮助识别新的治疗靶点。同时,它也为类脑智能算法的设计提供了生物学依据——真正的智能或许正源于全脑的动态协作,而非某几个“核心模块”的独立运算。
当然,我们也应清醒认识到,小鼠大脑虽结构相对简单,但其神经活动的复杂性已远超当前分析能力。如何从海量数据中提炼出可解释的规律,仍是巨大挑战。此外,从小鼠到人类的大脑跨越仍存在物种差异,不能简单类推。然而,这并不减损本研究的里程碑意义:它不仅展示了技术的极限突破,更重塑了我们对“大脑如何思考”的基本认知。
可以预见,随着成像与计算技术的进一步发展,绘制灵长类乃至人类大脑的全脑活动图谱将成为可能。而在那一天到来之前,这张小鼠全脑决策图谱,已然为我们点亮了一盏通往心智本质的明灯。