Izveidota lielākā cilvēka smadzeņu fragmenta 3D rekonstrukcija
Pēdējā pārskatīšana: 14.06.2024
Visi iLive saturs ir medicīniski pārskatīts vai pārbaudīts, lai nodrošinātu pēc iespējas lielāku faktisko precizitāti.
Mums ir stingras iegādes vadlīnijas un tikai saikne ar cienījamiem mediju portāliem, akadēmiskām pētniecības iestādēm un, ja vien iespējams, medicīniski salīdzinošiem pārskatiem. Ņemiet vērā, ka iekavās ([1], [2] uc) esošie numuri ir klikšķi uz šīm studijām.
Ja uzskatāt, ka kāds no mūsu saturiem ir neprecīzs, novecojis vai citādi apšaubāms, lūdzu, atlasiet to un nospiediet Ctrl + Enter.
Кубический миллиметр мозговой ткани может показаться незначительным. Но если учесть, что этот маленький квадрат содержит 57 000 клеток, 230 миллиметров кровеносных кровеносных кровеносных кровеносных кровеносных сосу1, что в сумме составляет 1 400 терабайт данных, то исследователи из Гарварда и Google добились огромного прогреп>
Команда Гарварда под руководством Джеффа Лихтмана, профессора молекулярной и клеточной биолом. Ноулза и недавно назначенного декана научного факультета, совместно с исследователями Google создали самую крупную на сегодняшний день трехмерную реконструкцию мозга человека на синаптическом уровне, показывающую в ярких деталях каждую клетку и ее сеть нейронных связей в части человеческого височного кортекса, размером примерно с половину зернышка риса.
Sasniegums, kas publicēts izdevumā Zinātne, ir jaunākais gandrīz desmit gadus ilgajā sadarbībā ar Google Research zinātniekiem, kuri apvieno Lihtmaņa elektronu mikroskopiju ar mākslīgā intelekta algoritmiem krāsu kodēšanai un zīdītāju ārkārtīgi sarežģīto neironu vadu rekonstrukcija. Raksta trīs līdzautori bija bijušais Hārvardas pēcdoktors Aleksandrs Šapsons-Ko, Mihals Januševskis no Google izpētes un Hārvardas pēcdoktors Daniels Bergers.
Sadarbības galvenais mērķis, ko atbalsta Nacionālo veselības institūtu BRAIN iniciatīva, ir izveidot augstas izšķirtspējas karti visu peles smadzeņu neironu savienojamībai, kam būs nepieciešams aptuveni 1000 reižu vairāk datu, nekā tie tikko iegūti. No viena kubikmilimetra cilvēka garozas.
Vārds "fragments" izklausās ironiski. Vairumam cilvēku terabaits ir milzīgs daudzums, taču cilvēka smadzeņu fragments — tikai niecīga, niecīga cilvēka smadzeņu daļa — joprojām ir tūkstošiem terabaitu."
Džefs Lihtmens, Džeremijs R. Noulss, molekulārās un šūnu bioloģijas profesors
Jaunākā zinātnes karte atklāj smadzeņu struktūras detaļas, kas iepriekš nav novērotas, tostarp retu, bet spēcīgu aksonu tīklu, ko savieno līdz pat 50 sinapsēm. Komanda arī atzīmēja dažas audu pazīmes, piemēram, nelielu skaitu aksonu, kas veido plašas spirāles. Tā kā viņu paraugs tika ņemts no pacienta ar epilepsiju, viņi nav pārliecināti, vai šādi neparasti veidojumi ir patoloģiski vai vienkārši reti sastopami.
Lihtmana pētījumu joma ir "konnekomika", kas, līdzīgi kā genomika, cenšas izveidot pilnīgus smadzeņu struktūras katalogus līdz pat atsevišķām šūnām un savienojumiem. Šādas pabeigtas kartes ļaus iegūt jaunu izpratni par smadzeņu darbību un slimībām, par kurām zinātnieki joprojām zina ļoti maz.
Mūsdienu Google mākslīgā intelekta algoritmi ļauj rekonstruēt un kartēt smadzeņu audus trīs dimensijās. Komanda ir arī izstrādājusi publiski pieejamu rīku kopu, ko pētnieki var izmantot savienojuma izpētei un anotēšanai.
“Ņemot vērā milzīgos ieguldījumus, kas tika ieguldīti šajā projektā, bija svarīgi rezultātus prezentēt tā, lai citi tagad varētu gūt labumu,” sacīja Google pētnieks Virens Džeins.
Nākamāk komanda mērķēs uz peles hipokampa reģionu, kas ir svarīgs neirozinātnei ar savu lomu atmiņā un neiroloģiskās slimībās.