gov-civil-vilareal.ptGoogle un Hārvardas zinātnieki izveido cilvēka smadzeņu 3D karti, izmantojot 225 miljonus attēlu
>Parādot, cik ārkārtējs orgāns ir cilvēka smadzenes, zinātnieku komanda Google un Hārvarda universitāte tikko uzbūra pārsteidzošu krāsu kodētu karti ar gandrīz 4000 ienākošajiem aksoniem, kas savienojas ar vienu neironu.
Šis satriecošais pārlūkojama 3D karte kas veido tikai vienu miljono daļu no smadzeņu garozas, ir veidots, izmantojot 225 miljonus atsevišķu attēlu un superdatoru satricinošus 1,4 petabaitus datu. Šī projekta galvenie mērķi bija radīt jaunu resursu cilvēka smadzeņu izpētei un uzlabot un paplašināt pamatā esošās konektomikas tehnoloģijas.
Neironu, sinapses un neiroloģisko šūnu juceklīgā kartējuma kartēšana labākajā gadījumā ir milzīgs uzdevums, taču šie uzcītīgie inženieri ar šo vērienīgo pelēkās vielas projektu sasniedza apbrīnojamus rezultātus, lai izveidotu sava veida cilvēka smadzeņu elektroinstalācijas shēmu (“savienotību”), pamatojoties uz tās 86. miljards neironu, kas saistīti, izmantojot 100 triljonus sinapses.
Kredīts: Google/Lichtman Laboratory
404 eņģeļa numurs
Vēl 2020. gada janvārī Google izlaida lidojošo hemibrain connectome - tiešsaistes datubāzi, kas nodrošina aptuveni pusi augļu mušu smadzeņu morfoloģisko struktūru un sinaptisko savienojumu. Šī detalizētā datu bāze un tās vizualizācijas rīki ir pilnībā mainījuši veidu, kā neironu ķēdes un ceļi tiek izprasti mušu smadzenēs.
Tagad milzīgs progress, Google un Lichtman Lab Hārvardas universitātē ir iepazīstinājis ar prātam neaptveramu cilvēka smadzeņu mikro sadaļas modeli, kas sākās ar mikroskopisku paraugu, kas iegūts no cilvēka smadzeņu garozas laika daivas. Šī šķēle tika iekrāsota, lai palielinātu vizuālo skaidrību, pēc tam pārklāta ar sveķiem, lai to aizsargātu un saglabātu.
Pēc tam ķirurģiskais paraugs tika sagriezts aptuveni 5300 šķēlēs, katra apmēram 30 nanometru (nm) biezumā. Blakus parauga attēlam tika izmantots skenēšanas elektronu mikroskops ar maksimālo izšķirtspēju, kas reģistrēta līdz 4 nm. Tā rezultātā tika izveidoti 225 miljoni divdimensiju attēlu, kurus varēja sašūt kopā, lai parādītu vienu 3D apjomu.
Mašīnmācīšanās algoritmi rūpīgi skenēja šķēli, lai identificētu dažādas šūnas un to pamatā esošās struktūras. Pēc dažām dažādām automatizētām sistēmām cilvēka acis dažām šūnām nodrošināja vizuālu rediģēšanas piekļuvi, lai noteiktu, vai algoritmi tās pareizi identificē.
Kredīts: Google/Lichtman Laboratory
Google šo rezultātu nosauca par H01 datu kopa , un tā tiek uzskatīta par varbūt visplašāko pastāvošo cilvēka smadzeņu karti. Šis satriecošais attēlojums, kas satur 50 000 šūnas un 130 miljonus sinapses, papildus sīkākiem šūnu segmentiem, piemēram, aksoniem, dendritiem, mielīnam un cilpām, radās tikai, izmantojot vairāk nekā miljonu gigabaitu datu.
Džeimsa un milzu persiku filmas vērtējums
Bet šīs attīstības neprātīgais elements ir tas, ka Google šo miniatūru paraugu apzīmē kā tikai miljono daļu no visu cilvēka smadzeņu apjoma.
Tā kā Lichtman Lab komanda nākotnē paplašinās šo smadzeņu karti, visa H01 datu kopa ir pieejama tiešsaistē pētniekiem un zinātniekiem, lai izpētītu, un pirmsdrukas papīrs, kurā parādīts darbs, kas pieejams bioRxiv .
