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解開大腦之謎 清大三維顯像 與美國冷泉港實驗室、國家高速網路與計算中心簽約 執行「果蠅腦神經基因體計畫」

【2004-02-19 中國時報 新竹新聞 陳愛珠∕竹市報導 】
人類大腦重約一點四公斤,卻有上億個神經網路連結點,高度執行平行運算及多種功能的能力,一直是科學界的謎。為了解開謎題,清華大學腦科學研究中心十八日與美國冷泉港實驗室研究團隊、國家高速網路與計算中心(國網中心)簽約合作執行「果蠅腦神經基因體計劃」,宣佈建構台灣第一個服務全球科學研究的三維影像顯示、網路互動式「神經網路立體影像知識庫服務系統」,提供全球服務。

清華腦科學計畫總主持人江安世表示,未來將用五年時間,完成果蠅腦神經網路立體模型圖譜。這將是國際上第一個在網路及基因層次的三維影像顯示資料庫,也是第一個展現腦神經記憶網路的功能圖譜。

該計畫所發展的高解析度立體生物顯微影像技術,將可直接應用在建構精密的老鼠及人類大腦圖譜,有助於瞭解人腦神經網路及基因表現分布情況及其功能間的關係,透過基因的解碼及功能的瞭解,將帶來醫藥及生命科學研究重大發展。簽約儀式是在清華大學生命科學一館舉行,發明果蠅學習機器的Tim Tully博士也到場參與。

江世安指出,人類大腦重約一點四公斤,卻擁有非常神奇的功能,內有數億個神經細胞互相連結成數兆個聯結點的神經網路,具有高度執行平行運算的能力,可同時執行多種功能。例如眼睛看東西時,耳朵可同時聽見聲音而鼻子可同時聞到味道。

科學家利用酵母菌、線蟲、果蠅、及小白鼠等已完成基因體定序的少數模式生物進行比較研究,對操控各種生命現象的機制及相關知識正快速累積中。其中果蠅學習機器證明經過訓練,果蠅可記得所聞到的味道,並將味道與其他事件,如電擊,關聯在一起。果蠅體積小容易飼養,是研究腦的學習與記憶最簡單的模式動物。許多從果蠅研究得知參與學習與記憶的基因,都證實這些基因也同樣參與哺乳類動物的學習及記憶。

果蠅腦神經基因體計劃將涵蓋三個科學研究目標:一是確認所有參與果蠅學習及記憶的基因。二是建立國際第一個以三維影像顯示的果蠅腦部神經網路基因表現資料庫。三是發展新的生物三維顯微影像科技,用以建立哺乳類動物腦神經基因表現資料庫。