Δημιουργήθηκε η μεγαλύτερη τρισδιάστατη ανακατασκευή ενός τμήματος του ανθρώπινου εγκεφάλου
Τελευταία επισκόπηση: 14.06.2024
Όλα τα περιεχόμενα του iLive ελέγχονται ιατρικά ή ελέγχονται για να διασφαλιστεί η όσο το δυνατόν ακριβέστερη ακρίβεια.
Έχουμε αυστηρές κατευθυντήριες γραμμές προμήθειας και συνδέουμε μόνο με αξιόπιστους δικτυακούς τόπους πολυμέσων, ακαδημαϊκά ερευνητικά ιδρύματα και, όπου είναι δυνατόν, ιατρικά επισκοπικά μελέτες. Σημειώστε ότι οι αριθμοί στις παρενθέσεις ([1], [2], κλπ.) Είναι σύνδεσμοι με τις οποίες μπορείτε να κάνετε κλικ σε αυτές τις μελέτες.
Εάν πιστεύετε ότι κάποιο από το περιεχόμενό μας είναι ανακριβές, παρωχημένο ή αμφισβητήσιμο, παρακαλώ επιλέξτε το και πατήστε Ctrl + Enter.
Кубический миллиметр мозговой ткани може да показаться незначительным. Но, если учесть, что этот маленький τετρ μπορεί.
Команда Гарварда под руководством Џеффа Лихтмана, επαγγελματίας μολεκουλyarnoй και клеточной биологии Джереми Р. Ноулза и недавно назначенного декана научного факультета, ενσωματώθηκε με ис х связей в части человеческого височного кортекса, размером примерно со половину зернышка риса.
Το επίτευγμα, που δημοσιεύτηκε στο Science, είναι το πιο πρόσφατο σε μια σχεδόν δεκαετή συνεργασία με επιστήμονες της Google Research που συνδυάζουν το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο Lichtmann με αλγόριθμους AI για χρωματική κωδικοποίηση και ανακατασκευή της εξαιρετικά πολύπλοκης νευρωνικής καλωδίωσης των θηλαστικών. Οι τρεις πρώτοι συγγραφείς της εφημερίδας ήταν ο πρώην μεταδιδάκτορας του Χάρβαρντ Alexander Shapson-Ko, ο Michal Januszewski της Google Research και ο μεταδιδάκτορας του Χάρβαρντ Daniel Berger.
Ο απώτερος στόχος της συνεργασίας, που υποστηρίζεται από την Πρωτοβουλία Εγκεφάλου του Εθνικού Ινστιτούτου Υγείας, είναι να δημιουργηθεί ένας χάρτης υψηλής ανάλυσης της νευρωνικής συνδεσιμότητας ολόκληρου του εγκεφάλου του ποντικιού, ο οποίος θα απαιτεί περίπου 1.000 φορές περισσότερα δεδομένα από αυτά που μόλις έλαβαν από ένα κυβικό χιλιοστό ανθρώπινου φλοιού.
Η λέξη "fragment" ακούγεται ειρωνική. Ένα terabyte είναι μια τεράστια ποσότητα για τους περισσότερους ανθρώπους, αλλά ένα κομμάτι ανθρώπινου εγκεφάλου - απλώς ένα μικροσκοπικό, μικροσκοπικό κομμάτι ανθρώπινου εγκεφάλου - εξακολουθεί να είναι χιλιάδες terabyte."
Jeff Lichtman, Jeremy R. Knowles Καθηγητής Μοριακής και Κυτταρικής Βιολογίας
Ο τελευταίος χάρτης στο Science αποκαλύπτει λεπτομέρειες της δομής του εγκεφάλου που δεν έχουν παρατηρηθεί προηγουμένως, συμπεριλαμβανομένου ενός αραιού αλλά ισχυρού δικτύου αξόνων που συνδέονται με έως και 50 συνάψεις. Η ομάδα σημείωσε επίσης ορισμένα χαρακτηριστικά στον ιστό, όπως ένας μικρός αριθμός αξόνων που σχηματίζουν εκτεταμένες σπείρες. Επειδή το δείγμα τους λήφθηκε από ασθενή με επιληψία, δεν είναι σίγουροι εάν τέτοιοι ασυνήθιστοι σχηματισμοί είναι παθολογικοί ή απλώς σπάνιοι.
Ο τομέας έρευνας του Lichtman είναι η "connectomics", η οποία, παρόμοια με τη γονιδιωματική, επιδιώκει να δημιουργήσει πλήρεις καταλόγους της δομής του εγκεφάλου μέχρι μεμονωμένα κύτταρα και συνδέσεις. Τέτοιοι ολοκληρωμένοι χάρτες θα ανοίξουν το δρόμο για νέες αντιλήψεις για τη λειτουργία του εγκεφάλου και τις ασθένειες για τις οποίες οι επιστήμονες γνωρίζουν ακόμη ελάχιστα.
Οι σύγχρονοι αλγόριθμοι τεχνητής νοημοσύνης της Google καθιστούν δυνατή την ανακατασκευή και τη χαρτογράφηση του εγκεφαλικού ιστού σε τρεις διαστάσεις. Η ομάδα έχει επίσης αναπτύξει ένα σύνολο διαθέσιμων στο κοινό εργαλείων που μπορούν να χρησιμοποιήσουν οι ερευνητές για να εξερευνήσουν και να σχολιάσουν το σύνδεσμο.
"Δεδομένης της τεράστιας επένδυσης που έγινε σε αυτό το έργο, ήταν σημαντικό να παρουσιαστούν τα αποτελέσματα με τρόπο από τον οποίο μπορούν τώρα να επωφεληθούν άλλοι", δήλωσε ο Ερευνητής της Google, Viren Jain.
Η ομάδα θα στοχεύσει στη συνέχεια μια περιοχή του ιππόκαμπου του ποντικιού, η οποία είναι σημαντική για τη νευροεπιστήμη για το ρόλο της στη μνήμη και στις νευρολογικές ασθένειες.