中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（脑智卓越中心）近日发布了单神经元联接图谱在线数据库（https://mouse.digital-brain.cn/projectome）的重大更新，本次更新集成了基于最新人工智能技术的问答助手功能，为神经科学研究人员提供了前所未有的智能数据交互与分析能力。
作为国内首个单神经元联接图谱数据在线可视化平台，该数据库自2022年发布以来，已整合了前额叶皮层、海马、中央杏仁核、下丘脑室旁核等脑区数据集，构建了总计45754条单神经元水平的大脑联接图谱。本次更新在保留原有‘鼠标点选’可视化交互优势的基础上，进一步引入了自然语言对话交互功能。用户现无需依赖复杂的菜单导航或编程基础，仅通过直观的对话式指令，即可智能获取神经元数据与分析结果，实现了从“手动点选”到“智能对话”的交互模式升级。
一、智能问答助手：四大功能模块
本次更新的核心亮点是引入了基于人工智能技术的智能问答助手系统。该系统深度融合了自然语言处理（Natural Language Processing, NLP）与深度学习技术，能够精准理解并处理神经科学领域的专业术语与复杂查询。
该系统涵盖四大核心功能模块，分别致力于文献智能解析、数据精准检索、可视化灵活控制以及多维数据分析，全面覆盖从数据查询到结果解读的典型科研场景。每个模块都针对特定的研究场景设计，旨在彻底降低研究人员的数据操作与分析门槛。
用户无需记忆复杂的菜单路径或编写专业查询代码，仅需以直观的自然语言下达指令，即可触发系统精准的检索、分析与可视化操作，极大地提升了科研效率与体验。
1. Paper interpretation：智能文献解读
Paper interpretation功能深度应用了检索增强生成（Retrieval-augmented Generation, RAG）技术的机制，能够帮助研究人员从庞大的神经科学文献与文档库中，进行精准的语义检索和信息整合。与传统RAG仅依赖向量检索相比，该功能进一步融合了HippoRAG2 所引入的类脑记忆模拟技术，显著提升了系统对知识间复杂关联的处理能力。
其核心机制在于，HippoRAG2 通过模仿人类长期记忆的关联检索与多跳推理能力，将文献中的概念和证据转化为高度互联的知识结构，而并非仅进行孤立的信息提取。这使得工具能够依托其强大的语境理解与多跳关联机制，不仅可响应关于神经科学研究发现的复杂查询、从脑图谱文档中定位特定信息，还能协助梳理方法学流程与实验方案，并串联起分散在不同文献中的专业知识与功能概念。
2. Smart data search：智能数据检索
Smart data search功能允许研究人员使用自然语言与系统交互，根据形态学标准对大脑图谱中的特定神经元进行过滤和搜索。
研究者可以基于形态学结构（仅轴突、轴突+树突）、胞体在脑区中的位置、轴突投射目标、转基因小鼠品系等多种条件筛选神经元，并将选定的神经元添加到可视化场景中进一步分析。
3. Neuroviz：可视化智能控制
Neuroviz功能专注于三维脑图谱界面的智能控制，包括摄像机位置、渲染模式、着色方案和视觉属性的调整。
用户可以通过自然语言指令设置摄像机视图（矢状面、冠状面、水平面），控制神经元和脑区的着色方案，调整渲染模式（骨架结构、完整形态），管理参考平面和坐标系，以及配置交互模式和视觉属性。
4. Analyzing：多维数据分析
Analyzing功能提供四种定量分析模式，涵盖胞体分布统计、胞体空间密度分析、基于轴突长度的跨脑区投射热力图以及基于终端点计数的跨脑区投射热力图。本次更新的核心突破在于，该模块在生成各类统计图表（如热力图、分布图）的基础上，首次引入了智能解读功能，能够自动对分析结果进行量化解析，并生成结构化的专业文本报告。本次更新后，用户仅需按照弹窗指引选择目标分析模式，系统便会自动执行分析，并在智能助手交互界面中直接返回清晰、严谨的文字分析结论，显著提升了从数据到认知的解读效率。
点击AI助手的Analyzing任务后，系统将弹出指引弹窗（示意图如下）。请首先确认界面左侧Filter内的信息是否完整准确，随后点击界面左下方Analyzing菜单– Analyz按键，界面右侧将显示四种分析模式。选择您需要查看的分析模式之一即可。
在所提供的分析模式中，点击以“Summarization”开头的按键，即可获取结构化的分析报告文本。请注意，若需生成跨脑区投射热力图，需先按指引点击“Brain area”按键，之后才会出现“Summarization”相关选项。
以“Soma Distribution”分析为例，点击指引弹窗中Summarization功能的按键，系统便会生成并返回相应的结构化分析报告文本。
二、技术优势与科学价值
本次更新在已有图形化交互的基础上，进一步推动了研究效率的变革。新引入的自然语言处理技术，将数据库的交互模式从“手动点选”升级为“智能对话”。研究人员现无需记忆复杂的菜单路径，可直接采用符合科研思维的自然语言描述进行查询，使数据探索过程更为直观和高效。
智能问答助手显著拓展了数据分析的深度与自动化水平。它能够将传统上需要研究人员手动执行、比对和总结的多步骤分析流程（如跨脑区的投射模式统计与解读），转化为一步到位的智能问答，并自动生成结构化的分析报告。这使科研人员能将更多精力投入到科学问题的提出、实验设计及结果的理论阐释上。
本次单神经元联接图谱数据库的更新，通过引入人工智能问答助手，显著提升了科研工作者与复杂神经科学数据的交互效率和分析深度。
这一创新工具不仅体现了计算神经科学和人工智能技术的深度融合，也为神经科学研究提供了全新的交互模式——通过自然语言交互即可探索复杂的大脑联接数据，加速我们对大脑这一“三磅宇宙”的理解。
我们诚挚邀请广大科研工作者体验新功能https://mouse.digital-brain.cn/projectome，并利用平台的数据促进科学研究与学术交流。随着科研工作的持续推进，单神经元投射图谱数据库将持续迭代更新，若想获得更多其他脑图谱数据库的数据，欢迎访问Digital Brain脑图谱数据库门户网站https://digital-brain.cn。 此外，我们也非常欢迎广大科研工作者将你们的公开数据集集成到我们的平台中，以促进数据的共享和科学的进步。Digital Brain（数字大脑）致力于利用先进的可视化技术，依托强大的计算能力和先进的算法，通过整合和比较不同物种的多模态和多尺度数据，构建涵盖微观、介观和宏观联接组和多组学的开放式数据库，并对这些多维度数据进行深度解析，为人们理解大脑的结构和功能提供强大的工具，助力科学家们加速神经科学的发现。
文/图：数据与计算中心
编辑排版：中心办公室
来源：脑科学与智能技术卓越创新中心
