技術名稱 透視大腦技術:全腦光學刺激成像與神經迴路建模
計畫單位 國立台灣大學物理系/國立清華大學腦科學研究中心
計畫主持人 朱士維
技術簡介
結合自行架設之精準神經激發系統,以及具有毫秒解析度觀察神經動態行為的影像系統,我們可獲取大體積腦組織中的神經迴路上下游的連結編碼方式,並以此資料建立精確的神經網路計算模型。我們已在果蠅後級視覺系統上驗證此技術,並將應用於其它如老鼠之較大型物種上。此技術預期可大幅增進我們對大腦複雜運作原理之理解。
科學突破性
發展出世界上第一個可在小動物活體腦中以毫秒解析度觀察三度空間神經動態行為的「高速體積成像系統」,並擴充自製光學神經激發系統,做到「全光學生理」觀察,成功解析果蠅腦中的視覺神經迴路上下游的神經連結與編碼模式,並以此資料建立高精確度之大腦計算模型,用以解析大腦之運作原理。
產業應用性
高速體積影像加光學刺激平台,除了在腦科學研究之外,也可應用於其他高速動態系統的研究。例如可在微流道系統中精準地針對個別細胞進行激發以及觀測,並更有效地篩選細胞。亦有機會用在癌症組織的病理篩檢上。而從神經訊號建構與調校腦神經計算模型之方法將可應用於腦機介面演算法中,亦可協助開發下一世代的AI模型。
媒合需求
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關鍵字 多光子成像 雷射掃描 高速影像 神經連結體 神經網路 計算模型 突波式神經元 全光學生理 功能性連結 機器學習
備註
  • 聯絡人
  • 朱士維