O núcleo do programa de ciência Digital Life é a análise digital da vida, e um banco de dados de vida de alta qualidade, dinâmico e funcional é a pedra angular para esse objetivo. Em 15 de julho de 2025, a equipe de acadêmicos Cheng Heping publicou os resultados da pesquisa “24-hour simultaneous mPFC’s miniature 2-photon imaging, EEG-EMG, and video recording during natural behaviors”, que durou cinco anos e construiu com sucesso o primeiro conjunto de dados em escala cruzada de alta qualidade do mundo que cobre a atividade de cálcio dos neurônios em milissegundos, a atividade comportamental secundária e o estado da atividade cerebral em massa diária, criando uma base de dados importante para a pesquisa da vida digital em mamíferos.

O córtex pré-frontal interno (CPIM) é o núcleo da cognição e regulação comportamental do cérebro, envolvendo funções avançadas como tomada de decisão, regulação emocional e atenção, mas sua análise de regras de codificação dinâmica em múltiplas escalas tem sido limitada a problemas de restrição como um único paradigma comportamental e a duração do registro. A equipe baseou-se no microscópio bifotônico miniaturizado (mTPM) desenvolvido independentemente, em combinação com o sistema de registro electromioencefálico e a tecnologia de monitoramento do comportamento doméstico sem intervenção, para alcançar, pela primeira vez, uma observação sincronizada contínua e multimodal de 24 horas do mPFC de ratos livremente ativos, coletando com sucesso sinais de cálcio de resolução unicelular, atividade elétrica do cérebro, sinais electromiocálicos e 12 tipos de dados dinâmicos do comportamento natural, incluindo alimentação, exercício e sono. O estudo registrou um total de 526 neurônios verificados manualmente e garantiu a alta confiabilidade dos dados através da construção de um rigoroso processo de controle de qualidade de dados multimodal.

O banco de dados é atualmente o primeiro conjunto de registros da população neural de mPFC no mundo que abrange o ciclo completo do dia e da noite, eletroencefaloeletricidade e mioeletricidade multicanais e vários paradigmas de comportamento natural, permitindo a integração de comportamento neurológico multiescala da célula à escala do comportamento, do segundo ao ciclo do dia e da noite. Todos os conjuntos de dados estão abertos à comunidade acadêmica mundial através do G-node. https://doi.gin.g-node.org/10.12751/g-node.1762hn/ Estes dados de alta confiabilidade fornecem um apoio fundamental para a exploração da dinâmica da população neurônica, mecanismos de mudança de estado cerebral e aplicações de algoritmos de IA em dados reais do cérebro e são fundamentos importantes para análise de vida impulsionada pela IA, gêmeos digitais e aplicações médicas de precisão.

　　Equipe de Pesquisa

O primeiro autor da tese é o estudante de doutorado Han Jiaying do Instituto de Pesquisa Interdisciplinar de Fronteira da Universidade de Pequim e o pós-doutorado Zhou Fangxu da Faculdade de Tecnologia do Futuro, e o autor da comunicação é o pesquisador Zhang Lifeng do Instituto de Pesquisa de Transformação de Medicina Molecular de Nanjing da Universidade de Pequim e Zhou Fangxu. A equipe disse que continuará a expandir a coleta de dados intermodal, intermodal e intermodal no futuro, aproveitando as vantagens da "Instalação de Imagem Biomédica Multimodal em Escala - Laboratório Conjunto de Inteligência Cerebral Nanjing", promovendo a conexão profunda da plataforma de dados de imagem com o grande programa de ciências "Vida Digital" para ajudar a transformar "ver a vida" em um sistema de vida digital legível, simulável e previsível.

[Referência]

Han, J., Zhou, F., et al. imagem em miniatura de 2 fotões do mPFC simultâneo de 24 horas, EEG-EMG e gravação de vídeo durante comportamentos naturais. Sci Data12, 1226 (2025). Doi: 10.1038/s41597-025-05527-2