Najdetailnejší 3D sken mozgu: Jeden milimeter kubický uloží 14 000 TB, z tohto vedcom padla sánka

Harvard a Google AI dosiahli monumentálny prielom v neurovede: vytvorili najdetailnejšiu 3D rekonštrukciu fragmentu ľudského mozgu v histórii. Výsledkom tejto spolupráce, ktorú mal pod palcom odborník na štruktúru mozgu Jeffa Lichtman, je zložitá mapu ľudskej spánkovej kôry, ktorá je zodpovedná za pamäť a vyššie kognitívne funkcie. Na tému upozornil portál InterestingEngineering.

Neuveriteľný úspech

Ako sa ďalej uvádza v tlačovej správe, nová mapa, publikovaná v prestížnom žurnále Science, odhaľuje zložitú sieť prepojení v mozgovom tkanive, pričom detailne zobrazuje každú bunku a jej nervové prepojenia. Tento úspech je výsledkom takmer desaťročnej spolupráce, ktorá spája odborné znalosti vedcov v oblasti zobrazovania prostredníctvom elektrónovej mikroskopie so špičkovými algoritmami umelej inteligencie.

Presnejšie sa vedcom podarilo vytvoriť najdetailnejšiu 3D rekonštrukciu miniatúrnej časti ľudského mozgu. V milimetri kubickom preskúmaného mozgového tkaniva sa podľa výsledkov ukrýva 57 000 jednotlivých buniek, 230 milimetrov krvných ciev a ohromujúcich 150 miliónov synapsií, teda cestičiek, prostredníctvom ktorých neuróny komunikujú. Všetky tieto informácie pritom zaberajú 1 4000 TB údajov.

Publikovaná rekonštrukcia obsahuje niekoľko doposiaľ neznámych štruktúr v mozgu, pričom jedna z nich je súboru axónov (výbežkov nervových buniek), ktoré sú spojené až s 50 synapsiami. Mimo to vedcov uchvátil aj pohlaď na menší počet axónov, ktoré tvorili zložitú špirálovitú štruktúr. Vzhľadom na to, že rekonštrukcia bola vytvorená na vzorke mozgové tkaniva od pacienta s epilepsiou, nie je zatiaľ jasné, či sú novoobjavené štruktúry špecifické pre epilepsiu, alebo sa nachádzajú aj u zdravých jedincov.

Bing AI/Úprava redakcie

Je to len začiatok

Hoci ide o nesmierny vedecký úspech, podľa odborníkov ide iba o špičku ľadovca. Konečným cieľom je zmapovanie celej neurónovej siete mozgu myší a v bezprecedentnom rozlíšení. Tento ambiciózny počin, podporovaný iniciatívou BRAIN, má za cieľ spracovať údaje zodpovedajúce 1000-násobku údajov vygenerovaných zo súčasného fragmentu ľudskej mozgovej kôry.

„Mozog myší je, samozrejme, oveľa menší ako ľudský, ale pri pohľade na jednotlivé neuróny, synaptické vezikuly a gliové bunky nemôžete spozorovať rozdiel,“ uviedolLichtman. „Na úrovni buniek a synapsií sú všetky mozgy cicavcov v podstate rovnaké.“

Tím odborníkov má v úmysle počas päť rokov trvajúceho projektu pre časť mozgu myši o veľkosti 10 milimetrov štvorcových vygenerovať až 10 000 terabajtov údajov.

Čítajte viac z kategórie: Novinky