共计 830 个字符，预计需要花费 3 分钟才能阅读完成。
哥伦比亚大学祖克曼研究所的科研团队近日推出了一款革命性的人工智能软件 RESPAN，它能够自动映射神经元图像中的树突棘，为研究大脑神经元的复杂结构提供了强大工具。这款免费向研究人员开放的软件，标志着神经科学研究方法的重大突破。
树突棘是神经元表面的微小分支结构，负责神经元之间的连接。它们不仅是大脑功能的关键组成部分，还常常是阿尔茨海默病和帕金森病等神经退行性疾病的首个受累部位。研究主要作者 Sergio Bernal-Garcia 表示：“深入了解树突棘的结构和功能至关重要。”
传统上，树突棘的分析大多依赖手动计数，这一过程不仅耗时，还容易出错。Bernal-Garcia 指出：“对数百张神经元图像的细致分析可能需要数周甚至数月时间。”而使用 RESPAN，这一过程在计算机上仅需几分钟即可完成。
RESPAN 不仅能够自动识别树突棘，还能测量其体积、长度和表面积，并显示它们在细胞上的位置及其与细胞中心的距离。此外，该软件还提供了多种图像恢复功能，帮助分析具有挑战性的图像，并允许用户在其独特的数据集上训练软件。与手动分析相比，RESPAN 不仅效率更高，准确性也显著提升，检测到的假阳性和假阴性更少。
研究资深作者 Luke Hammond 强调：“通过使用我们免费提供的工具，研究人员可以大大提高结果的一致性和可信度，这有助于解决生物医学科学中的可重复性危机。”他还指出，RESPAN 的设计目标是尽可能用户友好，无需任何编码知识即可使用。
研究人员希望，RESPAN 的广泛应用将推动神经科学领域的新发现。Bernal-Garcia 表示：“通过空间映射神经元上的每个树突棘，我们现在可以揭示某些位置是否更容易受到疾病的影响，并开始探索不同区域的树突棘是否具有独特的分子特征。”
RESPAN 可以在配备 NVIDIA GPU 的 PC 或笔记本电脑上运行，并且是开源的，这意味着其他研究人员可以自由地对其进行修改和改进。Bernal-Garcia 补充道：“我们鼓励社区适应和改进 RESPAN。”
