来源:100医药网 2025-11-10 14:10
来自伦敦大学学院等机构的科学家们通过利用AI技术成功构建出了全球首个全脑概率性组织学图谱—NextBrain。想象一下,你手头有一张世界地图,却只能看到国家边界而无法分辨城市、街道、甚至你家门口的那棵老树;对于神经科学家们而言,过去几十年里,人类大脑的图像就处于这样的 像素危机 中。据,全球有超过5500万人受等影响,而中国60岁及以上人群中痴呆患者约1500万,随着人口老龄化加剧,这一数字预计将持续攀升。要理解这些疾病如何侵蚀我们的大脑,仅知道 海马体萎缩 远远不够,我们更需要看清它的每一个角落、每一条 街巷 。

NextBrain:不只是地图,是大脑的 高德导航
近日,一篇发表在国际杂志Nature上题为 A probabilistic histological atlas of the human brain for MRI segmentation 的研究报告中,来自伦敦大学学院等机构的科学家们通过利用AI技术成功构建出了全球首个全脑概率性组织学图谱 NextBrain,这项历时六年的工程不仅将大脑图像的精度推向了前所未有的高度,更让科学家能在几分钟内就能从活人的MRI扫描中识别出333个大脑区域,甚至包括海马体中那些微小的 子街区 。
研究者表示,如果说传统脑图谱是城市交通图,那NextBrain就是实景三维导航;他们不仅能看到 海马区 ,还能看清它内部的每一条 小巷 以及这些小巷在不同疾病中是如何变化的。
AI如何 拼 出大脑的十万张碎片?
构建NextBrain的过程堪称一场科学与耐心的极限挑战,文章中,研究人员从五个完整的人脑半球中切出了近一万张组织切片,每一片都被染色、显微拍摄,再通过AI技术重新拼接成三维数字模型,就像用十万块没有参考图的拼图复原出一座精密的城市。没有AI,研究人员可能得花上几十年时间,AI不仅负责对齐图像、填补缝隙,还学会了在MRI与组织学图像之间 翻译 ,让活体扫描也能映射到细胞级别的结构。
最终,研究人员在五个大脑的3D模型上标记了333个区域,并将其融合成一个 标准成人脑 一个适用于所有人的通用脑图谱。
不只是 好看 ,更是 好用
NextBrain的厉害之处不仅在于精度,更在于它的 接地气 。在验证实验中,研究人员用它对数千份MRI数据进行了测试,结果令人振奋:即便是海马体中那些细如发丝的子区域,NextBrain也能准确识别且与人工标注高度吻合。更值得一提的是,当研究者将NextBrain应用于3000多份活体大脑扫描时,其能成功捕捉到传统工具无法察觉的、与年龄相关的脑体积变化模式,这意味着未来我们或能通过常规MRI扫描,在症状出现前十年就捕捉到阿尔茨海默病的蛛丝马迹。

NextBrain的工作流程
开放科学:一张属于全世界的大脑地图
NextBrain不仅是一张图,更是一套完整的工具包,目前,研究人员已通过FreeSurfer平台公开了所有原始数据、标注、图谱及可视化工具,供全球研究者免费使用;他们希望这张 地图 能成为下一代神经科学研究的基石。从基础研究到临床,从阿尔茨海默病到,如今研究人员正站在一个新时代的门槛上。
我们离 读懂大脑 还有多远?
NextBrain的问世不仅是技术的胜利,更是人类对自我认知的一次跨越。当我们能 看见 脑中每一处微小的变化,我们离理解记忆的起源、情绪的波动、疾病的侵袭就更近一步。也许不久的将来,当每个人拿到自己的脑部MRI报告时,不再只是看到 海马体略有萎缩 ,而是能知道是哪个子区域出了问题,以及那意味着什么。(100yiyao.com)
参考文献:
Casamitjana, A., Mancini, M., Robinson, E. et al. . Nature (2025). doi:10.1038/s41586-025-09708-2
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