Trọng tâm của chương trình khoa học lớn "Digital Life" là việc đạt được sự phân tích kỹ thuật số về cuộc sống, và cơ sở dữ liệu cuộc sống chất lượng cao, năng động và chức năng là nền tảng để đạt được điều này. Vào ngày 15 tháng 7 năm 2025, nhóm nghiên cứu của Viện sĩ Trình Hòa Bình đã công bố kết quả nghiên cứu "24-hour simultaneous mPFC's miniature 2-photo imaging, EEG-EMG, and video recording during natural behaviors" trên tạp chí Scientific Data, đã xây dựng thành công bộ dữ liệu quy mô chéo chất lượng cao đầu tiên trên thế giới về hoạt động canxi của tế bào thần kinh, hoạt động hành vi cấp độ giây và trạng thái hoạt động não cấp độ thiên văn, tạo cơ sở dữ liệu quan trọng cho nghiên cứu cuộc sống kỹ thuật số của động vật có vú.

Vỏ não trước trán trung gian (mPFC) là trung tâm điều tiết nhận thức và hành vi của não, tham gia vào các chức năng cao cấp như ra quyết định, điều tiết cảm xúc, chú ý, nhưng phân tích quy luật mã hóa động đa quy mô của nó luôn bị hạn chế bởi các vấn đề hạn chế như mô hình hành vi đơn lẻ, thời gian ghi chép dài ngắn. Nhóm nghiên cứu dựa vào kính hiển vi quang tử kép thu nhỏ (mTPM) được phát triển độc lập, kết hợp với hệ thống ghi âm điện não và công nghệ giám sát hành vi gia đình không can thiệp, lần đầu tiên thực hiện quan sát đồng bộ đa phương thức và liên tục 24 giờ đối với chuột hoạt động tự do mPFC, thu thập thành công tín hiệu canxi có độ phân giải tế bào đơn, hoạt động điện toàn bộ não, tín hiệu điện cơ và 12 loại dữ liệu hành vi tự nhiên như ăn, vận động và ngủ. Nghiên cứu đã ghi lại 526 tế bào thần kinh được kiểm tra bằng tay và đảm bảo độ tin cậy cao của dữ liệu bằng cách xây dựng một quy trình kiểm soát chất lượng dữ liệu đa phương thức nghiêm ngặt.

Cơ sở dữ liệu này hiện là bộ hồ sơ quần thể thần kinh mPFC đầu tiên trên thế giới bao gồm chu kỳ ngày/đêm hoàn chỉnh, điện não đa kênh và điện cơ, nhiều mô hình hành vi tự nhiên, cho phép tích hợp hành vi thần kinh đa quy mô từ tế bào đến quy mô hành vi, từ quy mô giây đến chu kỳ ngày/đêm. Thông số kỹ thuật sản phẩm: - Type: Digital Multifunction Imaging System - Standard Functions: Copy, Print ( https://doi.gin.g-node.org/10.12751/g-node.1762hn/ Những dữ liệu có độ tin cậy cao này cung cấp hỗ trợ quan trọng cho việc khám phá động lực học quần thể tế bào thần kinh, cơ chế chuyển đổi trạng thái não và ứng dụng thuật toán AI trong dữ liệu thực tế của não và là nền tảng quan trọng cho AI-Driven Life Resolution, Digital Twin và các ứng dụng y học chính xác.

　　Nhóm nghiên cứu

Tác giả đầu tiên của luận văn là Hàn Giai Dĩnh, sinh viên tiến sĩ Viện nghiên cứu ngành giao thoa tuyến đầu Đại học Bắc Kinh và Chu Phương Húc, sau tiến sĩ Học viện Kỹ thuật tương lai, tác giả thông tin là nghiên cứu viên Trương Lập Phong và Chu Phương Húc của Viện nghiên cứu chuyển hóa y học phân tử Nam Kinh Đại học Bắc Kinh. Nhóm nghiên cứu cho biết họ sẽ tiếp tục mở rộng việc thu thập dữ liệu xuyên phương thức, xuyên cá nhân và xuyên nhiệm vụ trong tương lai, phát huy lợi thế của "Cơ sở hình ảnh y sinh đa phương thức xuyên quy mô - Phòng thí nghiệm chung về trí tuệ não loại Nam Kinh", thúc đẩy liên kết sâu sắc giữa nền tảng dữ liệu nhóm hình ảnh và chương trình khoa học lớn về "cuộc sống kỹ thuật số", giúp chuyển đổi "cuộc sống nhìn thấy" thành một hệ thống cuộc sống kỹ thuật số có thể giải thích, mô phỏng và dự đoán được.

[Tài liệu tham khảo]

Han, J., Zhou, F., et al. Hình ảnh 2 photon thu nhỏ của mPFC đồng thời 24 giờ, EEG-EMG và ghi video trong các hành vi tự nhiên. Sci Data12, 1226 (năm 2025). Doi: 10.1038 / s41597-025-05527-2