建立细胞层面的「大脑地图」
尽管人体大多数重要器官的功能与其他动物并没有太大差异，但人脑的特殊性让我们有别于地球上的其他生物。
人脑由数十亿个细胞相互连接形成的神经网络组成，可能是现存计算最复杂的机器，它的能力超过很多耗电量惊人的人工计算系统，但它的功耗仅有12W左右，和一个白炽灯泡差不多。
目前，我们对人脑的了解止步于哪一个区域负责什么功能。想要进一步探究其工作方式，比如记忆如何形成、神经系统疾病的机制等，就需要深入到细胞层面。
这就是新兴的「连接组学」领域的研究内容，旨在了解并精确重现大脑细胞之间的连接，建立一个大脑中的「神经元地图」。
这篇研究的连接组学成像方法使用纳米级分辨率，重建了大脑皮层中千万亿体素级别的片段，包括1600个神经元、32000个神经胶质细胞、8000个血管细胞、1.5亿个突触，但实际涉及的大脑组织只有一立方毫米，相当于半粒米大小。
要进行重建工作，首先需要采集真实样本的图像数据，也即上文提到的癫痫患者的脑组织样本。
利用这份样本，哈佛大学分子与细胞生物学系的Lichtman教授团队制作了5000多份厚度约为30纳米的切片，并使用一种名为「多波束扫描电子显微镜」的设备收集高分辨率图像，仅图像采集的工作就花费了326天时间。
在此基础上，团队将图像数据进行对齐、缝合，重建了每个细胞的三维结构，包括轴突和树突，识别细胞间的突触连接并对细胞进行分类。
