Powstała trójwymiarowa mapa mózgu. Do jej stworzenia użyto 225 milionów zdjęć

Zespół naukowców z Google i Uniwersytetu Harvarda stworzył kolorową mapę ukazującą niemal 4000 aksonów łączących się z pojedynczym neuronem. Ta trójwymiarowa mapa mózgu jest oparta na 225 mln zdjęć.

Do jej stworzenia użyto superkomputera przetwarzającego 1,4 petabajta danych. Głównymi celami projektu było stworzenie nowego narzędzia do badania naszych mózgów oraz doskonalenie używanych wcześniej technologii. Mapowanie plątaniny neuronów, synaps i komórek jest rzecz jasna bardzo wymagającym zadaniem, ale dla autorów tego projektu słowo niemożliwe zdecydowanie nie istnieje. Wystarczy wspomnieć, że w ramach badań użyli oni 86 miliardów neuronów połączonych za sprawą 100 bilionów synaps.

W styczniu 2020 roku Google opublikowało internetową bazę danych związaną z morfologiczną strukturą i połączeniami synaptycznymi dotyczącymi około połowy mózgu muszki owocówki. Uzyskane za jej sprawą informacje całkowicie zmieniły sposób rozumienia obwodów i ścieżek neuronowych w mózgu tego owada. Przedstawiciele Google i Uniwersytetu Harvarda nie zamierzają jednak spoczywać na laurach i zaprezentowali nowy, jeszcze bardziej niesamowity model.

Trójwymiarowa mapa mózgu wydana przez Google robi ogromne wrażenie

Dotyczy on bardzo niewielkiego fragmentu ludzkiego mózgu i rozpoczął się od mikroskopijnej próbki pobranej z płata skroniowego kory mózgowej człowieka. Wycinek ten został zabarwiony dla zwiększenia przejrzystości obrazu, a następnie pokryty żywicą w celu jego ochrony i konserwacji. Próbkę podzielono następnie na około 5300 części, z których każda miała grubość około 30 nanometrów. Następnie zastosowano skaningowy mikroskop elektronowy w celu wykonania szczegółowych obrazów.

W efekcie udało się stworzyć 225 milionów dwuwymiarowych obrazów, które połączono w jedną całość, tworząc trójwymiarową mapę mózgu. Algorytmy oparte na uczeniu maszynowym dokładnie przeskanowały fragment, aby zidentyfikować różne komórki i struktury leżące u ich podłoża. Google nazywa efekt prac zbiorem danych H01 i jest on uważany za prawdopodobnie najbardziej wszechstronną mapę ludzkiego mózgu w historii. Zawiera ona bowiem 50 000 komórek i 130 milionów synaps. Największe wrażenie może zrobić jednak inny fakt: wszystkie te „kosmiczne” liczby są związane z fragmentem mózgu stanowiącym zaledwie jedną milionową część objętości całego organu.

Chcesz być na bieżąco z CHIP? Obserwuj nas w Google News