近期，哈佛大学与谷歌的科研团队携手，成功绘制出一块约一立方毫米大小的人类大脑3D图，其分辨率达到了前所未有的纳米级别。尽管这只是庞大脑结构的微小部分，它却详尽包含了约57000个细胞、230毫米长的血管及近1.5亿个神经突触，刷新了人类对大脑图像的分辨率记录。

为了完成这一精细绘制，研究团队将大脑组织样本切割成5000份薄片，利用高速电子显微镜逐一扫描。随后，借助机器学习技术，他们不仅将这些切片天衣无缝地拼接起来，还完成了特征标记，处理的数据量惊人，达1.4PB。计算神经科学家迈克尔·霍里利兹对此项工作的计算密集度和工作量表示惊叹，尽管他并未参与研究。

该图像展示了一小块脑组织内的神经元及其连接的3D视图，神经元根据其距大脑表面的深度被赋予不同色彩，从蓝色的浅层至紫红色的深层，直观展示了大脑内部的复杂构造。此图谱的发布，使得科学家能在纳米尺度上追踪神经元与突触的连接，对于理解大脑运作机制、信息处理与记忆存储具有重要意义。

这项研究成果已于5月9日在《Science》杂志上公诸于世，相关数据及预印本早前在2021年已面世。此脑图谱专注于细胞间连接的研究，即“连接组学”，揭示了大脑皮层约160亿个神经元间的错综复杂连接网路，每个神经元与成百上千其他神经元相联，构建出难以想象的复杂系统。

研究团队面临的首个挑战是寻找合适的脑组织样本，因死后大脑退化迅速，最终选取了来自一名接受癫痫手术患者的活体组织。样本经过特殊处理并精细切割，再通过特制电子显微镜成像。后续的计算过程尤为艰巨，需将海量切片精确对齐，重构三维连接，任何微小误差都会导致连锁反应，影响整个连接网络的准确性。

此突破性图像现可通过Neuroglancer平台免费访问，为全球研究人员提供了宝贵资源，促成了多项新发现，如神经元间的独特“螺纹状”连接和单轴突形成的多重突触，这些新知或能解释大脑对特定刺激的快速响应机制。项目领导者杰夫·利希特曼教授指出，数据集中包含的诸多未解之谜，正引领科学探索进入新的领域。