台大清大發表超高速4D顯微鏡 首創AI觀察腦神經運作
(中央社記者羅元駿台北24日電)在國科會支持下,台大與清大等學術單位組成計畫團隊,今天共同發表超高速4D顯微鏡技術,結合人工智慧(AI)提升腦部影像清晰度,觀察腦神經運作,研究團隊指出,藉由了解腦細胞之間如何溝通,將協助科學了解腦疾病成因。
國科會今天舉行學術成果記者會,由台灣大學物理系教授朱士維、清華大學工程與系統科學系教授吳順吉、台灣大學藥理學科暨研究所副教授潘明楷組成跨領域團隊,發表首創超高速4D顯微鏡揭開腦神經運作成果。
國科會副主委陳炳宇表示,腦科學和AI非常有關聯,因爲AI的硬體、GPU的運算或是AI模型都在模擬大腦如何運作,也期待AI技術能有突破,探究更多腦運作法上和改善AI軟硬體上的架構。
朱士維介紹,理解腦是人類長期的追求,研究上在軟體和硬體觀察面臨關卡,因為看腦時需要有活體功能性影像,而且速度要追上神經影像變化。
朱士維進一步指出,為了看到腦神經和突觸彼此聊天的過程,需要大體積、高解析度的影響,而這次實驗的最佳選項就是光學和小動物,並藉由人工智慧提高神經影響對比度。
研究團隊指出,自主研發的4D顯微鏡,掃描速度比傳統顯微鏡快上千倍,能即時捕捉快速變化的神經活動,搭配AI的強大運算能力,將影像對比度提升10倍,成功克服傳統顯微鏡在速度、解析度和成像範圍上的限制。
研究發現,在活體鼠小腦中控制動作的神經元分布就像GPU,平行排列進行運算,相鄰的神經網路就算接收到的信號相仿,傳遞到細胞本體層竟會變出不同的結果,顯示這些神經單元是既獨立運作,又能集體合作產生運動的模式。
潘明楷會後表示,透過技術,可以看到腦細胞之間是如何溝通,未來有機會更了解腦疾病的成因。
國科會表示,此跨領域合作團隊所發展的技術,一方面進一步提升人類對腦組織運算的功能性理解,有助於探討腦如何運作的科學奧秘;另一方面,對於神經系統運作的深入觀察與理解,有助於未來發展更先進及節能的AI運算。(編輯:潘羿菁)1131224
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