Нови публикации
Създадена е най-голямата 3D реконструкция на фрагмент от човешкия мозък
Последно прегледани: 02.07.2025
Цялото съдържание на iLive е медицински прегледано или е проверено, за да се гарантира възможно най-голяма точност.
Имаме строги насоки за снабдяване и само свързваме реномирани медийни сайтове, академични изследователски институции и, когато е възможно, медицински проучвания, които се разглеждат от специалисти. Имайте предвид, че номерата в скоби ([1], [2] и т.н.) са линкове към тези проучвания.
Ако смятате, че някое от съдържанието ни е неточно, остаряло или под съмнение, моля, изберете го и натиснете Ctrl + Enter.
Кубичен милиметър мозъчна тъкан може да не изглежда много. Но когато се има предвид, че този малък квадрат съдържа 57 000 клетки, 230 милиметра кръвоносни съдове и 150 милиона синапси, общо 1400 терабайта данни, изследователите от Харвард и Google са постигнали огромен напредък.
Екип от Харвард, воден от Джеф Лихтман, професор по молекулярна и клетъчна биология „Джереми Р. Ноулс“ и новоназначен декан на Факултета по природни науки, и изследователи от Google създадоха най-голямата 3D реконструкция на човешкия мозък до момента на синаптично ниво, показвайки с ярки детайли всяка клетка и нейната мрежа от невронни връзки в част от човешката темпорална кора с размерите на половин оризово зърно.
Постижението, публикувано в списание Science, е най-новото от близо десетилетно сътрудничество с учени от Google Research, което комбинира електронна микроскопия на Лихтман с алгоритми за изкуствен интелект, за да кодира цветовете и да реконструира изключително сложните невронни връзки при бозайници. Тримата съавтори на първичната статия са бившият постдокторант от Харвард Александър Шапсън-Ко, Михал Янушевски от Google Research и постдокторантът от Харвард Даниел Бергер.
Крайната цел на сътрудничеството, подкрепено от инициативата BRAIN на Националните здравни институти, е да се създаде карта с висока резолюция на невронната свързаност в целия мозък на мишката, което би изисквало около 1000 пъти повече данни, отколкото са получили от един кубичен милиметър човешка кора.
Думата „фрагмент“ е иронична. За повечето хора един терабайт е огромно количество, но фрагмент от човешки мозък – само една мъничка, мъничка част от човешкия мозък – все още е хиляди терабайти.
Джеф Лихтман, професор по молекулярна и клетъчна биология Джереми Р. Ноулс
Най-новата карта в Science съдържа подробности за структурата на мозъка, които не са били виждани преди, включително рядка, но мощна мрежа от аксони, свързани с до 50 синапса. Екипът отбеляза и някои особености в тъканта, като например малък брой аксони, образуващи обширни спирали. Тъй като пробата им е взета от пациент с епилепсия, те не са сигурни дали подобни необичайни образувания са патологични или просто рядко срещани.
Областта на изследване на Лихтман е „конектомика“, която, подобно на геномиката, се стреми да създаде пълни каталози на мозъчната структура до отделните клетки и връзки. Такива пълни карти ще осветят пътя към нови разбирания за мозъчната функция и заболяванията, за които учените все още знаят много малко.
Най-съвременните алгоритми с изкуствен интелект на Google могат да реконструират и картографират мозъчна тъкан в три измерения. Екипът е разработил и набор от публично достъпни инструменти, които изследователите могат да използват, за да изследват и анотират конектома.
„Като се имат предвид огромните инвестиции, вложени в този проект, беше важно резултатите да бъдат представени по начин, по който някой друг вече да може да се възползва от тях“, каза Вирен Джейн, сътрудник на Google Research.
След това екипът ще се насочи към област от хипокампуса на мишката, която е важна за невронауката поради ролята ѝ в паметта и неврологичните заболявания.