在虚拟现实中重建完整神经元!我校计算机学院王宜敏团队在Nature子刊发表研究论文

发布日期: 2019/08/04  投稿: 李清怡    部门: 计算机工程与科学学院   浏览次数:    返回

获取大脑中神经细胞三维形态的数字化表示,对于理解大脑认知原理、诊断治疗多种脑疾病、以及设计类脑智能系统等问题均具有重要的意义;但同时,这也是一项极具挑战的工作,由于神经细胞自身通常具有高度复杂性,传统的计算工具往往难以胜任。

针对上述问题,我校计算机工程与科学学院类脑计算实验室王宜敏团队在脑科学图像大数据可视挖据领域取得关键进展,与美国艾伦脑科学研究所、东南大学等国内外单位合作,基于虚拟现实及人工智能技术设计并研发了一套开源的半自动化全脑神经元重建系统TeraVR,用以高效且精确的从超大规模脑显微图像数据中产生大量全脑神经元形态结构。同时,团队在Nature子刊《Nature Communications》发表一篇研究论文《TeraVR empowers precise reconstruction of complete 3-D neuronal morphology in the whole brain》,论文于2019年8月2日上线。


《自然·通讯》网站文章页面截图


2018年的美国神经科学年会(SfN)上,TeraVR系统被甄选为热点议题,进行了专场报告;同时在国内外多个不同的场合进行了展示,多达数千名神经科学领域的学者及学生已实际体验了本系统。

目前,TeraVR系统在全球多个广受瞩目的脑科学大项目中被系统性的使用,用于产生单细胞神经元形态数据。国内外多个知名神经科学实验室也已采用了本系统开展相应的研究工作,并将与团队展开进一步深入的合作。

我校计算机学院的类脑科学研究团队在这项研究中作出了主要的贡献,王宜敏老师是本篇论文的第一作者和共同通讯作者,2018级硕士生李琦是本文第二作者,2017级硕士生孔令胜、计算机学院骆祥峰教授与郭毅可教授也作为共同作者参与了本研究,此外,美国艾伦脑科学研究所的彭汉川教授也是本文的共同通讯作者。

自高水平大学建设以来,我校计算机学院根据学科发展需要,聚焦前沿研究领域,在脑科学与类脑计算方向进行了重点布局,并新近成立了类脑计算专业实验室。本次在Nature Communications上发表的研究成果,是实验室成立以来取得的首个重要进展,我校计算机学院今后将继续聚焦脑科学领域,目前已有多项后续重要研究正在开展过程中。

论文下载地址:

https://www.nature.com/articles/s41467-019-11443-y