團隊

腦科學研究中心為單一中心且跨領域完全整合神經科學(Neuroscience)、遺傳學(Genetics)、生物化學(Biochemistry)、行為科學(Behavioral Science)、計算生物學(Computational Biology)、影像處理(Image Processing)、理論物理(Theoretical Physics)、機械工程(Mechanical Engineering)、光電工程(Photonics Engineering)等專長，合力解開大腦的奧秘。

目前中心組織分成八大研究組別，學習與記憶組(Learning and Memory)、神經網路體組(Connectomics)、腦基因與疾病組(Gene and Disease)、神經計算組(Neuro-computation)、創新腦科學技術組(New Technologies for Brain Research)、人腦圖譜組(Human Brain Connectome)、人才培育與產業應用組(Education and Start-up Company)、以及X光三維技術(X Ray Technologies)。

在本中心的研究成果之基礎上，推廣與腦科學有關之科普教育；並結合教育領域相關學者與專家，共同研發全腦開發教材以推動全民終身腦教育計畫，將本中心之研究成果應用與推廣至社會大眾。此外，透過轉譯大腦知識，介紹最新的腦科學知識給普羅大眾，以吸引社會賢達認同本中心的破解大腦之中心目標，促成全國性的腦科學研究基金會之設立。再者，建立腦科學與人文社會學科之交流平台，邀集人文社會領域學者共同討論腦科學發展所引發的諸多人文社會問題，並研商可能的因應方案。本小組支援其它分組對於教育推廣與產業應用之需求，以期增進腦科學研究之社會與產業效應。 團隊介紹

有鑑於腦科學中心的神經影像資料數量急遽增加，如何應用最新的巨量資料演算法來分析神經影像，以及如何將影像資料轉化成腦網路模型已成為中心一大挑戰。為解決此問題，計算神經組的工作主要分三大方向。

第一：應用包括深度學習技術在內的各種演算法大規模分析果蠅腦神經影像，建構一個高解析度的果蠅神經網路體模型，並研究其網路結構。目的是了解神經訊號在大腦中傳遞的完整路徑。

第二：我們將根據此巨量神經網路體的資料來建構果蠅大腦計算模型。目的是藉由模擬果蠅大腦的動態來逐步了解大腦運算的原理。

第三：透過分析果蠅腦神經網路的結構以及動態活動數據以提出新的類神經網路模型。目的是要發展更快更有效率的人工智慧與機器學習演算法。團隊介紹

腦科學研究中心全面性驗證長期記憶之腦功能圖譜，著力於建構神經元到神經元間的資訊傳遞，包含資訊的感知、流動、調控、固化、儲存及提取等所有相關神經迴路。結合臺灣在地發展之領先科技，腦科學研究中心將著重於研究記憶神經元之基因活化、分子調控、蛋白質生成、電生理特性、神經連結形成等基礎機制。預期將繪製完成全球第一個長期記憶功能圖譜。這圖譜將幫助研究理解神經網路訊號處理及計算的機制，加速腦疾病新藥篩選，並結合工程、資訊、電機、理論計算等，推動仿生人工智慧。腦科學研究中心已經發現多種調控基因及神經元活性的方法可增益果蠅的學習與長期記憶的形成，本計畫將以此發現快速篩選天然與合成分子，增益果蠅的學習與長期記憶。目前，腦科學研究中心與國內企業合作已找到先導分子，同時也與國際生技公司合作多年，發展增益老年人及腦功能失調病人長期記憶的新藥。 團隊介紹

腦科學研究中心以教育部的支持與國家高速網路與計算中心合作，發展腦神經影像大資料處理、儲存、分析、3D瀏覽技術，並建構果蠅腦神經影像資料庫，與國際合作對全球開放服務及技術交流。科技部的加碼將用於發展AI技術在腦科學的應用，利用中心的果蠅腦神經影像資料庫訓練AI，成功辨識>90%神經元。腦科學研究中心訓練AI認識樹突與軸突預測神經訊號傳遞的方向性、追蹤錯綜複雜的神經連結、分辨不同種類的神經細胞、分析腦資料處理模式。 團隊介紹

記憶為腦之核心功能，當腦接收制約(conditioned stimulus, CS) 及非制約(unconditioned stimulus, US)的先後刺激時，分別有特定相互連接的腦神經細胞有感知反應；當同時接收CS/US刺激時，反應的腦神經細胞則有部分不同於兩者的加總，並產生關聯性記憶。腦科學研究中心以教育部的支持在結構圖譜的基礎上建構全腦記憶的功能圖譜，包括學習後短期、中期、與長期記憶不同時期的神經網路的資訊流動與反應方式。團隊介紹

在腦科學研究進入系統神經科學的時代中，為建構三維腦神經網路結構與功能圖譜，創新科學技術團隊整合了生物科技、資訊工程、奈微機電與光學顯微等知識與技術，致力於開發嶄新的科學技術。透過跨領域的合作而開發出的新技術，預計能廣泛的被應用在不同領域的研究當中。團隊介紹

腦結構描繪是理解大腦的基礎，全球至今收集各種動物約3萬種腦神經細胞3D影像(2015 Nature 520:13)，其中約2/3由清華腦科學中心提供。腦科學研究中心配備有14台共軛焦顯微鏡，為全球最大規模3D取像的腦科學中心。利用創新發展的原位3D影像自動取像技術，腦科學研究中心已取像約6萬顆腦神經細胞3D影像。果蠅腦約共有13萬顆腦神經細胞，腦科學研究中心將可提供全球第一個複雜腦完整神經元資料庫。團隊介紹

人腦是全身上下最複雜的組織，使用全身80%能量來處理我們每天的工作。MRI，FMRI與EEG的問世，讓我們有機會一窺腦中結構與活動的奧秘。但是MRI可以讓我們對腦的灰質、白質等結構有大範圍的了解，就像一個尺規只到城市的google map，是不足以讓我們對於城市中的每一個巷道，甚至每一個門牌裡的故事有更深的了解。我們希望在台灣能夠打造第一個人類大腦細胞層級的圖譜，成為世界上第一個能把超解析顯微鏡應用在全人腦的組織上的團隊。 團隊介紹