心智解剖：洞察大脑的奥秘
导语：
神经科学是近年来蓬勃发展的研究领域之一，旨在解开人类最复杂器官——大脑的秘密。神经科学研究突破性进展的背后，是无数科研人员的辛勤耕耘和不懈探索。近日，中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心杜久林、穆宇、李莹、姚园园、张白冰完成的“视觉信息处理与行为发生的神经机制”项目荣获2020年度上海市自然科学技术奖一等奖。该项目以斑马鱼为脊椎动物模型，研究视觉活动从视网膜到大脑的反应与作用过程，揭示神经调节系统在此过程中的作用机制，并阐明其结构连接组，对理解大脑工作原理有重要推进作用。
大脑：人体最复杂的器官
成年人的大脑内有接近1,000亿（10^11）个神经元，它们形成的连接总数大约有百万亿个（10^14），而且是有序的连接。如此复杂的神经网络，共同构成了我们对外界感知、思想、情感和行为的基础。
斑马鱼：解密大脑的窗口
由于大脑的复杂性，研究人员在探索大脑奥秘方面面临着巨大的挑战。然而，随着斑马鱼模型的兴起，神经科学研究迎来了新的突破。斑马鱼是一种透明或半透明的鱼类，拥有与人类相似的基因，且发育过程快速。其透明的大脑特性，更是为全脑神经活动的研究提供了独特优势。
视觉信号：揭示大脑的处理机制
视觉是人体接收信息的重要途径之一，而大脑对视觉信号的处理则是神经科学研究的重要课题。杜久林团队以斑马鱼为模型，利用先进的神经生物学技术，发现视网膜突触传递具有神经活动依赖的长时程可塑性，从而动态调节视觉信号的处理。此外，他们还发现免疫细胞小胶质细胞会对视觉中枢神经元的视觉信号进行稳态调节。这些发现揭示了大脑处理视觉信号的新途径，为理解大脑的信息处理机制提供了新的视角。
从局部到全脑：解析大脑的复杂架构
过去的神经科学研究主要集中在局部脑区，而杜久林团队的创新之处在于，他们从局部脑区迈向了全脑解析。他们采用先进的脑成像技术，对斑马鱼全脑神经活动进行大数据实时处理，并结合人工神经网络等技术，实现了大脑神经网络和人工神经网络的交互。这一突破将神经科学家普遍使用的开环实验范式升级到实时闭环研究新范式，为人工智能在神经科学研究中的应用（即AI4Neuroscience）以及神经科学研究对人工智能发展的作用（即Neuroscience4AI）开辟了新的道路。
结语：
杜久林团队的研究成果为理解大脑的工作原理做出了重大贡献，也彰显了中国神经科学研究的蓬勃发展。随着神经科学技术的不断进步，我们相信人类终将揭开大脑的奥秘，获得对自我和世界更深刻的认识。
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