在今天的《科学》杂志上，哈佛大学研究员 Jeff W. Lichtman、他的团队和谷歌的同事发表了大脑区域以此前未知的分辨率构建的 3D 结构图（Shapson-Coe 等人，2024 年）。为此，他们用电子显微镜检查了 1 立方毫米（1 x 1 x 1 立方毫米）的脑组织。该样本取自一名因癫痫发作而必须接受脑部手术的患者的颞叶。所研究的结构被认为在记忆中发挥重要作用。
为了进行这项研究，对组织进行了预处理，然后切成 5000 片，每片厚度约为 30 纳米（纳米）。计算机辅助设计产生了 57,216 个细胞和 1.337 亿个突触连接的 3D 结构。该数据集包含高达 1.4PB 或 1400TB 的存储空间。
先前出版物中的图 12 显示了“不寻常的细胞”。 A 和 D 看起来像锥体细胞，B 和 C 看起来像中间神经元。来源：Shapson-Coe 等人。许可：CC BY-NC-ND 4.0 契约
Google在图库中提供了更多图片。一种名为“Neuroglancer”的工具是专门为网络浏览器开发的，用于辅助导航。
意义据研究人员称，现在达到的精确度将使我们能够更好地了解大脑的工作方式，并且也许有一天能开发出治疗神经疾病的新方法。
很有可能。但这是否也告诉了我们一些有关人类本质的信息，就像领先的大脑研究人员几十年来一直向我们承诺的那样？我们记得那篇著名的宣言，今年是它发表20周年。
数学家和哲学家戈特弗里德·威廉·莱布尼茨 (1646-1716) 在1714 年的《单子论 科特迪瓦电报数据 》中提出了一个思想实验来回答这个问题：让我们想象一个具有认知能力的自动机，例如感知。下一步是想象将这个自动机放大，以便人们可以在里面行走，就像风车一样——这是莱布尼茨一生中先进的机器。
现在，如果你走进这台机器，你会看到什么？一种看法？莱布尼茨认为，即使掌握了有关这台机器及其所有部件的工作原理的所有知识，也无法解释感知。 19世纪，生理学家埃米尔·杜·布瓦雷蒙德（Emil du Bois-Reymond，1818-1896）将这个思想实验扩展到了意识的主题。
在我自己的研究论文中，我简要地追溯了这个思想实验的历史，直到大卫·查尔默斯 (David Chalmers) 的“意识的难题”( Schleim, 2022 )。它并没有提供确凿的证据，而只是提供这样一种直觉：理解神经机制并不能为人性，甚至不能为有意识的体验提供根本的解释。
去哪儿了，研究？
使用莱布尼茨和杜波依斯雷蒙都无法想象的方法，研究现在朝着另一个方向发展：进入更加微观的领域。如果单个大脑的 1 立方毫米就能提供 1400 TB 的数据，那么我们必须考虑整个大脑的哪个维度呢？
我的估计并不完全准确，因为大脑中神经细胞的密度各不相同。事实上，相对稀疏的小脑中存在的神经元比巨大的大脑（皮层）中存在的神经元要多得多。但如果我们假设神经元总数约为 860 亿个，那么 1400 TB x 860 亿个细胞 / 57,216 个细胞将产生惊人的 21 亿 TB - 或 2.1 ZB（Zetta = 10 的 21 次方）。相比之下，预计 2022 年 Google Clo