Nature：大脑“高清地图”问世！AI带你看清脑海的每一寸风景

想象一下，你手头有一张世界地图，却只能看到国家边界而无法分辨城市、街道、甚至你家门口的那棵老树；对于神经科学家们而言，过去几十年里，人类大脑的图像就处于这样的“像素危机”中。据统计，全球有超过5500万人受阿尔茨海默病等痴呆症影响，而中国60岁及以上人群中痴呆患者约1500万，随着人口老龄化加剧，这一数字预计将持续攀升。要理解这些疾病如何侵蚀我们的大脑，仅知道“海马体萎缩”远远不够，我们更需要看清它的每一个角落、每一条“街巷”。

NextBrain：不只是地图，是大脑的“高德导航”

近日，一篇发表在国际杂志Nature上题为“A probabilistic histological atlas of the human brain for MRI segmentation”的研究报告中，来自伦敦大学学院等机构的科学家们通过利用AI技术成功构建出了全球首个全脑概率性组织学图谱—NextBrain，这项历时六年的工程不仅将大脑图像的精度推向了前所未有的高度，更让科学家能在几分钟内就能从活人的MRI扫描中识别出333个大脑区域，甚至包括海马体中那些微小的“子街区”。

研究者表示，如果说传统脑图谱是城市交通图，那NextBrain就是实景三维导航；他们不仅能看到“海马区”，还能看清它内部的每一条“小巷”以及这些小巷在不同疾病中是如何变化的。

AI如何“拼”出大脑的十万张碎片？

构建NextBrain的过程堪称一场科学与耐心的极限挑战，文章中，研究人员从五个完整的人脑半球中切出了近一万张组织切片，每一片都被染色、显微拍摄，再通过AI技术重新拼接成三维数字模型，就像用十万块没有参考图的拼图复原出一座精密的城市。没有AI，研究人员可能得花上几十年时间，AI不仅负责对齐图像、填补缝隙，还学会了在MRI与组织学图像之间“翻译”，让活体扫描也能映射到细胞级别的结构。

最终，研究人员在五个大脑的3D模型上标记了333个区域，并将其融合成一个“标准成人脑”—一个适用于所有人的通用脑图谱。

不只是“好看”，更是“好用”

NextBrain的厉害之处不仅在于精度，更在于它的“接地气”。在验证实验中，研究人员用它对数千份MRI数据进行了测试，结果令人振奋：即便是海马体中那些细如发丝的子区域，NextBrain也能准确识别且与人工标注高度吻合。更值得一提的是，当研究者将NextBrain应用于3000多份活体大脑扫描时，其能成功捕捉到传统工具无法察觉的、与年龄相关的脑体积变化模式，这意味着未来我们或能通过常规MRI扫描，在症状出现前十年就捕捉到阿尔茨海默病的蛛丝马迹。

NextBrain的工作流程

开放科学：一张属于全世界的大脑地图

NextBrain不仅是一张图，更是一套完整的工具包，目前，研究人员已通过FreeSurfer平台公开了所有原始数据、标注、图谱及可视化工具，供全球研究者免费使用；他们希望这张“地图”能成为下一代神经科学研究的基石。从基础研究到临床诊断，从阿尔茨海默病到帕金森病，如今研究人员正站在一个新时代的门槛上。

我们离“读懂大脑”还有多远？

NextBrain的问世不仅是技术的胜利，更是人类对自我认知的一次跨越。当我们能“看见”脑中每一处微小的变化，我们离理解记忆的起源、情绪的波动、疾病的侵袭就更近一步。也许不久的将来，当每个人拿到自己的脑部MRI报告时，不再只是看到“海马体略有萎缩”，而是能精准知道是哪个子区域出了问题，以及那意味着什么。（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Casamitjana, A., Mancini, M., Robinson, E. et al. A probabilistic histological atlas of the human brain for MRI segmentation. Nature (2025). doi：10.1038/s41586-025-09708-2