Suurin 3D-rekonstruktio ihmisen aivojen fragmentista on luotu
Viimeksi tarkistettu: 14.06.2024
Kaikki iLive-sisältö tarkistetaan lääketieteellisesti tai se tarkistetaan tosiasiallisen tarkkuuden varmistamiseksi.
Meillä on tiukat hankintaohjeet ja vain linkki hyvämaineisiin mediasivustoihin, akateemisiin tutkimuslaitoksiin ja mahdollisuuksien mukaan lääketieteellisesti vertaisarvioituihin tutkimuksiin. Huomaa, että suluissa ([1], [2] jne.) Olevat numerot ovat napsautettavia linkkejä näihin tutkimuksiin.
Jos sinusta tuntuu, että jokin sisältö on virheellinen, vanhentunut tai muuten kyseenalainen, valitse se ja paina 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.
Tieteessä Science julkaistu saavutus on viimeisin lähes vuosikymmenen kestäneessä yhteistyössä Googlen tutkijoiden kanssa, jotka yhdistävät Lichtmannin elektronimikroskopian tekoälyalgoritmeihin värikoodaukseen ja rekonstruoida nisäkkäiden äärimmäisen monimutkaiset hermojohdot. Paperin kolme ensimmäistä kirjoittajaa olivat entinen Harvardin postdoc Alexander Shapson-Ko, Google Researchin Michal Januszewski ja Harvardin postdoc Daniel Berger.
National Institutes of Healthin BRAIN Initiativen tukeman yhteistyön perimmäinen tavoite on luoda korkearesoluutioinen kartta koko hiiren aivojen hermoliitännöistä, mikä vaatii noin 1 000 kertaa enemmän dataa kuin mitä juuri saatiin. Yhdestä kuutiomillimetristä ihmisen aivokuorta.
Sana "fragmentti" kuulostaa ironiselta. Teratavu on useimmille ihmisille valtava määrä, mutta ihmisen aivojen fragmentti - vain pieni, pieni pala ihmisen aivoista - on silti tuhansia teratavuja."
Jeff Lichtman, Jeremy R. Knowles molekyyli- ja solubiologian professori
Science-lehden uusin kartta paljastaa aivojen rakenteen yksityiskohtia, joita ei ole aiemmin havaittu, mukaan lukien harva, mutta voimakas aksoniverkosto, joka on yhdistetty jopa 50 synapsilla. Ryhmä havaitsi myös joitain kudoksen piirteitä, kuten pienen määrän aksoneja, jotka muodostavat laajoja spiraaleja. Koska heidän näytteensä on otettu epilepsiapotilaalta, he eivät ole varmoja, ovatko tällaiset epätavalliset muodostumat patologisia vai yksinkertaisesti harvinaisia.
Lichtmanin tutkimusalue on "konnekomiikka", joka genomiikan tapaan pyrkii luomaan täydellisiä luetteloita aivojen rakenteesta yksittäisiin soluihin ja yhteyksiin asti. Tällaiset valmiit kartat valaisevat tietä uusille käsityksille aivotoiminnasta ja sairauksista, joista tiedemiehet tietävät vielä hyvin vähän.
Nykyaikaiset Googlen tekoälyalgoritmit mahdollistavat aivokudoksen rekonstruoinnin ja kartoituksen kolmessa ulottuvuudessa. Tiimi on myös kehittänyt joukon julkisesti saatavilla olevia työkaluja, joiden avulla tutkijat voivat tutkia yhteyttä ja merkitä niitä.
"Kun otetaan huomioon tähän projektiin tehdyt valtavat investoinnit, oli tärkeää esitellä tulokset tavalla, josta muut voivat nyt hyötyä", sanoi Googlen tutkija Viren Jain.
Tiimi kohdistaa seuraavaksi hiiren hippokampuksen alueelle, joka on tärkeä neurotieteelle sen roolin vuoksi muistissa ja neurologisissa sairauksissa.