AI工具助力揭示小腦奧秘

科技日報北京4月24日電 （記者劉霞）美國貝勒醫學院領銜的國際團隊研製出一款新型人工智能（AI）工具。它能精準識別在運動過程中小腦獨特的神經元類型，為了解小腦工作機制帶來突破性進展，也為治療腦部疾病提供了新思路。相關論文發表於最新一期《細胞》雜誌。

作為大腦的“精密動作指揮官”，小腦對維持人體平衡、協調運動至關重要。瞭解和治療震顫、不平衡和言語障礙等腦部疾病也需要對小腦有深入瞭解。長期以來，科學家雖然能記錄進出小腦神經元的信號，卻始終無法破解信號轉化的密碼。他們既不清楚輸入信號如何轉化為輸出信號，也難以確定電信號源於哪種神經元類型。

團隊開發的深度學習分類器實現了對小腦電信號的精確溯源。為訓練這款分類器，他們首先測量了小腦內不同類型神經元的獨特電信號。隨後，通過光遺傳學實驗，他們將光敏蛋白基因引入特定類型的神經元，並“標記”了每種小腦神經元類型的電活動。最後，他們利用這些電信號，訓練了深度學習分類器，且按神經元類型對小腦記錄的電活動進行排序。

最新工具不僅有助於揭示小腦的信息處理機制，也能激勵其他科學家開發出將大腦其他區域神經活動與神經元相匹配的工具，助力揭示不同神經迴路的功能，為治療神經系統疾病開闢新途徑。