Napravljena je najveća 3D rekonstrukcija fragmenta ljudskog mozga
Posljednji pregledao: 14.06.2024
Svi iLive sadržaji medicinski se pregledavaju ili provjeravaju kako bi se osigurala što je moguće točnija činjenica.
Imamo stroge smjernice za pronalaženje izvora i samo povezujemo s uglednim medijskim stranicama, akademskim istraživačkim institucijama i, kad god je to moguće, medicinski pregledanim studijama. Imajte na umu da su brojevi u zagradama ([1], [2], itd.) Poveznice koje se mogu kliknuti na ove studije.
Ako smatrate da je bilo koji od naših sadržaja netočan, zastario ili na neki drugi način upitan, odaberite ga i pritisnite Ctrl + Enter.
Kubični milimetar moždanog tkiva može se pokazati neznačajnim. No, ako ovaj mali kvadrat sadrži 57 000 stanica, 230 milimetara krvnih sudova i 150 milijuna sinapsa, što ukupno iznosi 1 400 terabajta podataka, istraživači iz Garvarda i Googlea postigli su ogroman napredak.
Komanda Garvarda pod vodstvom Džefa Lihtmana, profesora molekularne i stanične biologije Džeremija R. Noulza i nedavno imenovani dekanat znanstvenog fakulteta, zajedno s istraživačima Googlea, stvorio je istu veliku rekonstrukciju ljudskog mozga na sinaptičkoj razini u današnjem danu, koja pokazuje svijetle detalje svake kletice i njen skup neuronskih veza u dijelu ljudskog visočnog korteksa, veličine otprilike od polovice zernyshka risa.
Postignuće, objavljeno u Science, najnovije je u gotovo desetljeću dugoj suradnji sa znanstvenicima Google Researcha koji kombiniraju Lichtmannovu elektronsku mikroskopiju s AI algoritmima za kodiranje boja i rekonstrukcija iznimno složenog neuralnog ožičenja sisavaca. Tri suautora ovog rada bili su bivši postdoktorand Harvarda Alexander Shapson-Ko, Michal Januszewski iz Google Researcha i Daniel Berger za postdoktorand Harvarda.
Krajnji cilj suradnje, koju podržava Inicijativa BRAIN Nacionalnog instituta za zdravlje, je stvoriti kartu visoke rezolucije neuronske povezanosti cijelog mišjeg mozga, za što će biti potrebno oko 1000 puta više podataka nego što su oni upravo dobili iz jednog kubičnog milimetra ljudskog korteksa.
Riječ "fragment" zvuči ironično. Terabajt je za većinu ljudi ogromna količina, ali fragment ljudskog mozga - samo maleni, maleni komadić ljudskog mozga - još uvijek ima tisuće terabajta."
Jeff Lichtman, Jeremy R. Knowles, profesor molekularne i stanične biologije
Najnovija karta u časopisu Science otkriva pojedinosti o strukturi mozga koji dosad nisu promatrani, uključujući rijetku, ali moćnu mrežu aksona povezanih s do 50 sinapsi. Tim je također primijetio neke značajke u tkivu, kao što je mali broj aksona koji tvore opsežne spirale. Budući da je njihov uzorak uzet od pacijenta s epilepsijom, nisu sigurni jesu li takve neobične tvorevine patološke ili su jednostavno rijetke.
Lichtmanovo područje istraživanja je "connectomics", koje, slično genomici, nastoji stvoriti potpune kataloge strukture mozga do pojedinačnih stanica i veza. Takve dovršene karte osvijetlit će put do novih razumijevanja funkcije mozga i bolesti o kojima znanstvenici još uvijek znaju vrlo malo.
Moderni Googleovi algoritmi umjetne inteligencije omogućuju rekonstrukciju i mapiranje moždanog tkiva u tri dimenzije. Tim je također razvio skup javno dostupnih alata koje istraživači mogu koristiti za istraživanje i označavanje konektoma.
"S obzirom na ogromna ulaganja koja su uložena u ovaj projekt, bilo je važno predstaviti rezultate na način od kojeg drugi sada mogu imati koristi", rekao je Googleov istraživač Viren Jain.
Tim će sljedeće ciljati na regiju mišjeg hipokampusa, koja je važna za neuroznanost zbog svoje uloge u pamćenju i neurološkim bolestima.