Najbardziej szczegółowa rekonstrukcja tkanek ludzkiego mózgu w 3D
Wyobraź sobie eksplorację złożonego świata wewnątrz jednego sześciennego milimetra ludzkiej tkanki mózgowej. Może się to wydawać mało istotne, ale w tym małym miejscu kryje się wszechświat złożoności - 57 000 pojedynczych komórek, 230 milimetrów naczyń krwionośnych i oszałamiające 150 milionów synaps, miejsca gdzie neurony się komunikują. Wszystkie te informacje przekładają się na oszałamiające 1400 terabajtów danych. To właśnie tego rodzaju przełomowe osiągnięcie właśnie zrealizowali badacze z Harvardu i Google.
Na czele badań stoi profesor Jeff Lichtman, renomowany ekspert w strukturze mózgu. Współpracując z Google AI, zespół Lichtmana współtworzy najbardziej szczegółową rekonstrukcję trójwymiarową fragmentu ludzkiego mózgu do tej pory. Ta złożona mapa, opublikowana w Science, oferuje niespotykane dotąd spojrzenie na korę skroniową, region mózgu odpowiedzialny za pamięć i inne wyższe funkcje. Wyobraź sobie kawałek tkanki mózgowej mniej więcej w połowie wielkości ziarna ryżu, ale powiększony, aby ujawnić każdą komórkę i jej sieć połączeń neuronalnych w wyrazistych detalach. Ten niezwykły wyczyn jest efektem niemal dekady współpracy między Harvardem a Google. Doświadczenie Lichtmana w obrazowaniu mikroskopii elektronowej jest połączone z zaawansowanymi algorytmami sztucznej inteligencji Google'a.
Nowo opublikowana mapa w Science ujawnia wcześniej niewidoczne detale struktury mózgu. Jedno z takich odkryć to rzadki, ale potężny zestaw aksonów, z których każdy jest połączony nawet z 50 synapsami, potencjalnie wpływając na znaczną liczbę sąsiednich neuronów. Zespół napotkał również niespodziewane struktury, takie jak niewielka liczba aksonów tworzących złożone wiry. Ponieważ próbka pochodziła od pacjenta cierpiącego na padaczkę, nie jest jasne, czy te formacje są specyficzne dla tej choroby czy są po prostu rzadko występującymi zjawiskami.
ELI5: Badacze z Harvardu i Google stworzyli bardzo szczegółową mapę małego fragmentu ludzkiego mózgu. Ta mapa pokazuje nam mnóstwo małych komórek, naczyń krwionośnych i połączeń między neuronami, czyli synaps. Wszystkie te informacje to ogromne ilości danych, a badacze zużyli na ich zgromadzenie aż 1400 terabajtów! Ta wspólna praca naukowców z Harvardu i Google pozwoliła odkryć nowe struktury i detale w mózgu, które wcześniej były niewidoczne. Dzięki temu możemy lepiej zrozumieć, jak działa nasz mózg i jak komunikują się neurony.
Źródła: