Nové publikácie
Bola vytvorená najväčšia 3D rekonštrukcia fragmentu ľudského mozgu
Posledná kontrola: 02.07.2025
Všetok obsah iLive je lekársky kontrolovaný alebo kontrolovaný, aby sa zabezpečila čo najväčšia presnosť faktov.
Máme prísne smernice týkajúce sa získavania zdrojov a len odkaz na seriózne mediálne stránky, akademické výskumné inštitúcie a vždy, keď je to možné, na lekársky partnerské štúdie. Všimnite si, že čísla v zátvorkách ([1], [2] atď.) Sú odkazmi na kliknutia na tieto štúdie.
Ak máte pocit, že niektorý z našich obsahov je nepresný, neaktuálny alebo inak sporný, vyberte ho a stlačte kláves Ctrl + Enter.
Kubický milimeter mozgového tkaniva sa nemusí zdať veľa. Ale keď si uvedomíte, že tento malý štvorec obsahuje 57 000 buniek, 230 milimetrov krvných ciev a 150 miliónov synapsií, čo spolu predstavuje 1 400 terabajtov dát, výskumníci z Harvardu a spoločnosti Google dosiahli obrovský pokrok.
Tím z Harvardu pod vedením Jeffa Lichtmana, profesora molekulárnej a bunkovej biológie na univerzite Jeremyho R. Knowlesa a novovymenovaného dekana Prírodovedeckej fakulty, a výskumníkov spoločnosti Google vytvorili doteraz najväčšiu 3D rekonštrukciu ľudského mozgu na synaptickej úrovni, ktorá v živých detailoch zobrazuje každú bunku a jej sieť neurónových spojení v časti ľudskej temporálnej kôry o veľkosti približne polovice zrnka ryže.
Tento úspech, publikovaný v časopise Science, je najnovším v takmer desaťročnej spolupráci s vedcami z Google Research, ktorá kombinuje Lichtmanovu elektrónovú mikroskopiu s algoritmami umelej inteligencie na farebné kódovanie a rekonštrukciu vysoko komplexného neurálneho prepojenia cicavcov. Traja spoluautori článku sú bývalý postdoktorand Harvardu Alexander Shapson-Ko, Michal Januszewski z Google Research a postdoktorand Harvardu Daniel Berger.
Konečným cieľom spolupráce, ktorú podporuje iniciatíva BRAIN Národných inštitútov zdravia, je vytvoriť mapu neurónovej konektivity s vysokým rozlíšením v celom mozgu myši, čo by si vyžadovalo približne 1 000-krát viac údajov, ako práve získali z jedného kubického milimetra ľudskej kôry.
Slovo „fragment“ je ironické. Terabajt je pre väčšinu ľudí obrovské množstvo, ale fragment ľudského mozgu – len malá, nepatrná časť ľudského mozgu – sú stále tisíce terabajtov.“
Jeff Lichtman, profesor molekulárnej a bunkovej biológie Jeremyho R. Knowlesa
Najnovšia mapa v časopise Science obsahuje detaily o štruktúre mozgu, ktoré doteraz neboli videné, vrátane riedkej, ale silnej siete axónov prepojených až 50 synapsiami. Tím si tiež všimol niektoré zvláštnosti v tkanive, ako napríklad malý počet axónov tvoriacich rozsiahle špirály. Keďže ich vzorka bola odobratá od pacienta s epilepsiou, nie sú si istí, či sú takéto nezvyčajné útvary patologické alebo jednoducho zriedkavé.
Lichtmanovou oblasťou výskumu je „konektomika“, ktorá sa podobne ako genomika snaží vytvoriť kompletné katalógy štruktúry mozgu až po jednotlivé bunky a spojenia. Takéto kompletné mapy osvetlia cestu k novému chápaniu funkcií mozgu a chorôb, o ktorých vedci stále vedia veľmi málo.
Najmodernejšie algoritmy umelej inteligencie od spoločnosti Google dokážu rekonštruovať a mapovať mozgové tkanivo v troch rozmeroch. Tím tiež vyvinul sadu verejne dostupných nástrojov, ktoré môžu výskumníci použiť na skúmanie a anotáciu konektomu.
„Vzhľadom na obrovské investície, ktoré boli do tohto projektu vložené, bolo dôležité prezentovať výsledky tak, aby z nich teraz mohol profitovať aj niekto iný,“ povedal Viren Jain, výskumný pracovník spoločnosti Google.
Tím sa ďalej zameria na oblasť hipokampu myši, ktorá je dôležitá pre neurovedu kvôli jej úlohe v pamäti a neurologických ochoreniach.