
日本研發(fā)AI系統(tǒng)繪出“多彩”大腦布線圖
據(jù)科技日報訊(記者 張夢然)日本九州大學(xué)研究人員在新一期《自然·通訊》上發(fā)表文章稱,他們開發(fā)了一種新的人工智能(AI)工具——QDyeFinder,,其可從小鼠大腦的圖像中自動識別和重建單個神經(jīng)元。該過程涉及使用超多色標(biāo)記協(xié)議去標(biāo)記神經(jīng)元,,然后讓AI通過匹配相似的顏色組合自動識別神經(jīng)元的結(jié)構(gòu),。
識別神經(jīng)元的一種策略是用特定顏色的熒光蛋白標(biāo)記細(xì)胞,,研究人員可追蹤這種顏色并重建神經(jīng)元及其軸突,擴(kuò)大顏色范圍可同時追蹤更多的神經(jīng)元,。2018年,,研究人員開發(fā)了Tetbow,這是一種用光的3種原色為神經(jīng)元著色的系統(tǒng),。Tetbow使追蹤神經(jīng)元和找到它們的連接變得更加容易,。
研究人員致力于將顏色的數(shù)量從3種增加到7種,,但一個關(guān)鍵問題是人類對顏色感知有局限性,。仔細(xì)觀察任何電視屏幕,都會發(fā)現(xiàn)像素由3種顏色組成:藍(lán)色,、綠色和紅色,。人類能感知到的任何顏色都是這3種顏色的組合,因?yàn)槿搜劾镉兴{(lán)色,、綠色和紅色的傳感器,。
但機(jī)器沒有這樣的限制。鑒于此,,研究人員開發(fā)出一種工具,,可自動區(qū)分這些巨大的顏色組合。這個工具能自動將相同顏色的神經(jīng)元和軸突縫合在一起,,并重建它們的結(jié)構(gòu),。QDyeFinder的工作原理就是首先自動識別給定樣品中的軸突和樹突片段,然后識別每個片段的顏色信息,,接著研究人員利用新開發(fā)的機(jī)器學(xué)習(xí)算法,,將顏色信息組合在一起,識別出同一神經(jīng)元的軸突和樹突,。
將QDyeFinder的結(jié)果與手動追蹤神經(jīng)元的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較時,,它們的準(zhǔn)確性幾乎一致。即使與已經(jīng)充分利用機(jī)器學(xué)習(xí)的現(xiàn)有追蹤軟件相比,,QDyeFinder也能以更高的準(zhǔn)確度識別軸突,。
識別神經(jīng)元的一種策略是用特定顏色的熒光蛋白標(biāo)記細(xì)胞,,研究人員可追蹤這種顏色并重建神經(jīng)元及其軸突,擴(kuò)大顏色范圍可同時追蹤更多的神經(jīng)元,。2018年,,研究人員開發(fā)了Tetbow,這是一種用光的3種原色為神經(jīng)元著色的系統(tǒng),。Tetbow使追蹤神經(jīng)元和找到它們的連接變得更加容易,。
研究人員致力于將顏色的數(shù)量從3種增加到7種,,但一個關(guān)鍵問題是人類對顏色感知有局限性,。仔細(xì)觀察任何電視屏幕,都會發(fā)現(xiàn)像素由3種顏色組成:藍(lán)色,、綠色和紅色,。人類能感知到的任何顏色都是這3種顏色的組合,因?yàn)槿搜劾镉兴{(lán)色,、綠色和紅色的傳感器,。
但機(jī)器沒有這樣的限制。鑒于此,,研究人員開發(fā)出一種工具,,可自動區(qū)分這些巨大的顏色組合。這個工具能自動將相同顏色的神經(jīng)元和軸突縫合在一起,,并重建它們的結(jié)構(gòu),。QDyeFinder的工作原理就是首先自動識別給定樣品中的軸突和樹突片段,然后識別每個片段的顏色信息,,接著研究人員利用新開發(fā)的機(jī)器學(xué)習(xí)算法,,將顏色信息組合在一起,識別出同一神經(jīng)元的軸突和樹突,。
將QDyeFinder的結(jié)果與手動追蹤神經(jīng)元的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較時,,它們的準(zhǔn)確性幾乎一致。即使與已經(jīng)充分利用機(jī)器學(xué)習(xí)的現(xiàn)有追蹤軟件相比,,QDyeFinder也能以更高的準(zhǔn)確度識別軸突,。