北京2023年7月24日 /美通社(she)/ -- 雖(sui)然神經科(ke)學家已研究了數十年，但阿爾茨海默(mo)癥(zheng)和帕金森癥(zheng)等(deng)腦部疾病的治(zhi)療方法仍舊進展(zhan)緩慢，其原(yuan)因在于(yu)腦部是人體(ti)中最復雜、最難了解的器官。關(guan)于(yu)腦部研究的數據集雖(sui)然數量眾多，但卻離散多元(yuan)，而(er)且通常不能(neng)夠用統(tong)一(yi)的科(ke)學語言來描述。

"盡管投入(ru)了大(da)量資金，但我們尚未(wei)找到解決主要腦部疾病的方(fang)法"艾倫研究所腦科學高級研究員Ed Lein表示(shi)，"我們擁(yong)有大(da)量信(xin)息，但這些(xie)信(xin)息沒有經過整合或很難綜合處理。"

在美(mei)國國立衛生研究院(yuan)（NIH）的(de)資助和亞馬(ma)遜云科技(ji)(ji)技(ji)(ji)術的(de)支持下，正在領導(dao)腦知識(shi)平臺（Brain Knowledge Platform），以期解(jie)決這一問題。

腦(nao)(nao)知(zhi)識平臺工作(zuo)的一部分是繪制一張全(quan)新的、精(jing)確到單(dan)個(ge)細(xi)胞(bao)的完整腦(nao)(nao)部地圖，這(zhe)項工作(zuo)由Lein和來(lai)自世界各地的17家研(yan)(yan)究機構的神經(jing)科(ke)學研(yan)(yan)究人員主(zhu)導。此(ci)外，艾倫研(yan)(yan)究所數據(ju)(ju)和技(ji)術主(zhu)管Shoaib Mufti帶領(ling)團隊(dui)與亞(ya)馬遜(xun)云科(ke)技(ji)合作(zuo)，將利用這(zhe)張腦(nao)(nao)圖創建全(quan)球最(zui)大的腦(nao)(nao)細(xi)胞(bao)開源數據(ju)(ju)庫(ku)。這(zhe)是人類(lei)首次對(dui)關于(yu)哺乳(ru)動(dong)物(wu)大腦(nao)(nao)結構和功能(neng)的大規(gui)模數據(ju)(ju)集(ji)進(jin)行匯編和標準化(hua)。

這(zhe)(zhe)個項目致力于更(geng)好地診斷(duan)和(he)治療精神和(he)神經疾(ji)病，這(zhe)(zhe)些疾(ji)病影響(xiang)美(mei)國五(wu)分之一以上人口，每年給(gei)美(mei)國造(zao)成1.5萬(wan)億美(mei)元的經濟損(sun)失。

Lein表示："化學有元素周期表，基因組(zu)學有極具變革性的(de)人(ren)類基因組(zu)圖，神經科學也要有類似的(de)基礎(chu)資(zi)源，腦(nao)知識平臺將(jiang)幫助(zhu)創建這一資(zi)源。"

該平臺的(de)核(he)心是單細胞基因(yin)組學。有了測量單個腦細胞基因(yin)的(de)新技(ji)術，研(yan)究人員現在可(ke)以(yi)更(geng)好地了解大腦細胞的(de)復雜(za)性(xing)以(yi)及(ji)賦(fu)予細胞獨特功(gong)能的(de)基因(yin)。這些高度詳實的(de)細胞圖譜將幫助研(yan)究人員了解疾病(bing)的(de)起(qi)源，并最(zui)終助力臨床醫生準確找出阿爾茨海默癥(zheng)和(he)帕(pa)金森癥(zheng)等疾病(bing)的(de)成因(yin)。

"研(yan)究人(ren)員將(jiang)通過(guo)這(zhe)一(yi)知識平臺獲(huo)得現(xian)有基礎設施無法(fa)提供的(de)(de)新(xin)發現(xian)。"Mufti表示，"一(yi)旦(dan)分散的(de)(de)信息(xi)碎片(pian)相互連接，我(wo)們就(jiu)可以將(jiang)健康大腦的(de)(de)數據與患病(bing)大腦的(de)(de)信息(xi)關聯起來——這(zhe)將(jiang)釋(shi)放巨大潛力。"

該(gai)平臺還能關聯不同物種的腦部研究，Lein預計該(gai)知識圖譜最(zui)終將能夠整(zheng)合(he)所有(you)哺乳動物的生物學信息。

將腦部約2000億個細(xi)胞產生(sheng)(sheng)的(de)數(shu)據(ju)轉變為可(ke)存儲、分析(xi)和(he)(he)訪問的(de)開源工具的(de)正是云計算(suan)。基于此，臨床醫生(sheng)(sheng)或將能夠(gou)找到(dao)腦疾病的(de)治療(liao)方(fang)法。亞馬遜云科(ke)技的(de)高性能計算(suan)能力和(he)(he)幫助艾(ai)倫(lun)研(yan)究所管理所有數(shu)據(ju)，并(bing)且(qie)可(ke)跨多個工作負載(zai)進行擴(kuo)展(zhan)。艾(ai)倫(lun)研(yan)究所正在使(shi)用亞馬遜云科(ke)技的(de)人工智(zhi)能（AI）和(he)(he)機器學(xue)習（ML）服務，并(bing)計劃(hua)在未來部署生(sheng)(sheng)成式AI，將龐(pang)大(da)、復雜、多模態的(de)數(shu)據(ju)轉化(hua)為洞(dong)察。

"通過亞馬(ma)遜(xun)云科技(ji)機器(qi)(qi)學習技(ji)術，利(li)用專門構建的(de)AI服務，研(yan)究機構能夠找(zhao)出新的(de)關(guan)聯和發現。"亞馬(ma)遜(xun)云科技(ji)非營利(li)健康事業董(dong)事總經理Allyson Fryhoff表示，"艾倫研(yan)究所正在使(shi)用機器(qi)(qi)學習等先進(jin)的(de)云技(ji)術，以經濟高效(xiao)且可擴展的(de)方式進(jin)一步加速(su)科研(yan)發現。他(ta)們致力于探尋(xun)人類大腦(nao)未(wei)解之謎，這樣的(de)勇(yong)氣令我(wo)(wo)們印(yin)象深刻，我(wo)(wo)們也期待著腦(nao)研(yan)究未(wei)來能有新的(de)突破。"

美國(guo)密蘇里州圣路易斯(si)華盛頓(dun)大(da)學神經(jing)科學教授、艾倫(lun)研究所的(de)(de)研究合伙人(ren)David Van Essen從事大(da)腦研究已經(jing)50多年。他將大(da)腦研究的(de)(de)加(jia)速變化比(bi)作地(di)圖的(de)(de)演變。

"幾個世紀(ji)前，我們的(de)地(di)圖(tu)雖然五顏(yan)六色，但卻相當粗淺，只反映(ying)出當時(shi)人們對地(di)球表面的(de)認知(zhi)。那時(shi)的(de)制(zhi)圖(tu)師只是大(da)致(zhi)知(zhi)道大(da)陸和島(dao)嶼的(de)方(fang)位，以及主要的(de)地(di)理和政治區(qu)域(yu)劃分，但并不十分準確。"Van Essen表示，"近(jin)年來(lai)，信息爆炸以及衛星(xing)圖(tu)像(xiang)技術的(de)進步(bu)，使導航工具(ju)越(yue)(yue)來(lai)越(yue)(yue)準確和方(fang)便。我們也渴望在人腦研究領域(yu)繪制(zhi)越(yue)(yue)來(lai)越(yue)(yue)細致(zhi)的(de)地(di)圖(tu)，使它成為治療大(da)腦疾(ji)病(bing)強有(you)力的(de)導航工具(ju)。"

Lein和(he)他(ta)的(de)(de)(de)團隊剛剛啟動了這項(xiang)(xiang)為期五(wu)年的(de)(de)(de)人腦地圖繪制(zhi)項(xiang)(xiang)目(mu)，與之前的(de)(de)(de)人類(lei)基因組計劃非常(chang)相似，該項(xiang)(xiang)目(mu)有可能(neng)為包括神經科學(xue)在內的(de)(de)(de)所有醫學(xue)領域(yu)打開新的(de)(de)(de)發(fa)現之門。