ВойтиНовый пользовательЗабыли пароль?
Через соцсети

Весь человеческий мозг на 3D-карте

12.0kпросмотров
/
BigBrain, мозг, big data, анатомия, Весь человеческий мозг на 3D-карте

Международная группа нейробиологов вскрыла и проанализировала мозг 65-летней женщины, чтобы создать самую подробную на сегодняшний день карту человеческого мозга

Популярное

На карте, названной BigBrain, показана организация нейронов с микроскопической точностью, благодаря которой возможно уточнить или даже пересмотреть структуру некоторых областей мозга.

"Качество этих карт аналогично точности картографов семнадцатого века", - рассказал Дэвид Ван Эссен, нейробиолог из Университета Вашингтона в Сент-Луисе. Он уверен, что новый набор анатомических ориентиров позволит исследователям объединить знания о различных частях мозга (таких как экспрессия генов, нейроанатомия и нейронная активность).

Мозг состоит из гетерогенной сети нейронов различных размеров и форм (от треугольных до круглых), "упакованных" с разной степенью плотности. BigBrain показывает различия в распределении нейронов, которые, как полагают, связаны с функциями той или иной его области.

 

Карта составлена на основе 7400 срезов, каждый из которых тоньше человеческого волоса. Чтобы зафиксировать изображения всех частей мозга под микроскопом потребовалось 1000 часов, 1 триллион байт и суперкомпьютеры в Канаде и Германии, которые комбинировали изображения, создавая трехмерный объект. В результате были созданы карты разрешением в 20 мкм, что в 50 раз точнее, чем стандартное разрешение карт (1 мм), основанных на сканировании целого мозга.

Примечание: картинка слева не имеет непосредственного отношения к подготовке карты мозга, оригинальный процесс изображен здесь

"Эти карты дают возможность различать очень мелкие структурные и физиологические особенности", - рассказал соавтор исследования Алан Эванс, невропатолог из Монреальского неврологического института в Университете Макгилла.

Главный научный сотрудник Института исследований мозга Аллена в Сиэтле Кристоф Кох подтвердил, что "карты действительно очень высокого качества".

Институт Аллена использует собственный атлас человеческого мозга, который показывает структурные данные с более низким разрешения, чем в BigBrain, но включает в себя обширные аннотации и генетические карты.

Карта как отправная точка

Карта Мозга

BigBrain является частью Human Brain Project, 10-летнего европейского проекта стоимостью € 1 млрд по созданию компьютерной модели человеческого мозга. «Знание всех особенностей нейронных кластеров может помочь построить максимально реалистичную модель», - говорит ведущий автор Катрин Амунтс, нейробиолог из Университета Генриха Гейне в Дюссельдорфе.

"Хотя атлас иллюстрирует данные мозга только одного человека, он послужит важной отправной точкой для интерпретации других данных в будущем", - отмечает Ван Эссен, который сравнивает BigBrain с первой иллюстрацией генома человека. "Я считаю, что по-настоящему точная карта мозга, – это очень важная информация, которая в скором времени станет нам доступна", - говорит он.
Мозг на компьютере

Компьютерный толчок

Когда проект BigBrain стартовал в 2003 году, передовые технологии могли позволить исследователям сканировать части человеческого мозга с разрешением в один микрон. Но такое высокое разрешение требовало порядка 20 000 триллионов байт. Даже для современных компьютеров это задачка не из простых.

Шон Хилл, исполнительный директор Международного фонда нейроинформатики в Стокгольме, заметил, что проблема обработки и анализа такого рода данных уже не первый раз наталкивается на несовершенство вычислительной техники, поэтому развитие информационных технологий автоматически приведет нас к ещё более удивительным открытиям.

Комментарии
Незарегистрированные пользователи могут оставить комментарий через виджет Вконтакта, Фейсбука или использовать нашу платформу. Ваш выбор мы запомним (в хорошем смысле)
Вконтактик
Фейсбучек
Для членов клуба
ВЫ НЕ МОЖЕТЕ ОСТАВИТЬ КОММЕНТАРИЙ необходимо зарегистрироваться или войти
Яндекс.Метрика