来自哈利·波特电影的技术将大脑的魔力带入焦点

软件让科学家以 3D 方式探索大脑并进行“虚拟解剖”

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电影中生成烟雾、云彩和神奇动物图像的相同技术可以精细地渲染神经元和大脑结构。

昨天在华盛顿特区举行的 2017 年神经科学学会年会 上展示的两个项目,让与会者了解了这些强大技术的功能。

“这些是用于制作《哈利·波特》电影图形的相同渲染技术,” 洛杉矶南加州大学 Arthur Toga 实验室的神经科学家 Tyler Ard 说。 Ard 展示了将这些技术应用于磁共振成像 (MRI) 扫描的结果。


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这些方法可以将大量数据转化为图像,使其非常适合生成脑部扫描。 Ard 和他的同事开发了代码,使他们能够轻松地将数据输入到软件中。 他们计划将代码免费提供给其他研究人员。

该团队还将可视化软件与虚拟现实相结合,使科学家能够以三维方式探索大脑,甚至进行大脑的虚拟解剖。 在一个演示中,用户可以拾取一个彩色的、分段的大脑,它可以像乐高积木一样被拉开。

“这在学习神经解剖学时可能很有用,” Ard 说。“我学习它的方式,我们必须看切片,这真的很困难。 这是一种让您更好地理解 3D 结构的方法。” 该团队计划明年在线发布该程序,名为“虚拟现实神经影像”。

追踪 神经元

虚拟现实也可用于追踪神经元:科学家可以戴上头显,进入他们的神经元微观扫描图像。

仅仅 1 立方毫米的人脑组织就包含约 50,000 个神经元,每个神经元都与其邻居形成约 6,000 个连接。 传统技术要求研究人员浏览染色神经元的 2D 计算机图像,不断旋转视图以查看神经元分支后面是什么。

一种新的虚拟现实软件使科学家能够围绕他们的图像走动,使用手持控制器追踪神经元。 犹他大学盐湖城 Valerio Pascucci 实验室的研究生 Will Usher 说,这是一种更自然、更直接的与 3D 信息交互的方式,他演示了该程序。

为了测试该程序,四位具有专业追踪技能的神经解剖学家在虚拟现实设置和传统台式计算机上,绘制了来自猴子视觉皮层的一系列标记神经元图像堆栈。

科学家的追踪在虚拟现实中与使用桌面软件一样准确。 但是,他们使用虚拟现实工具追踪神经元的速度提高了约 1.7 倍。

Usher 说,该团队计划在几个月到一年内发布该程序,用于商业虚拟现实设备。

延伸阅读

这篇报道最初发表于Spectrum网站,链接为[originally published]

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