• Основен
  • Мозък
  • Учените от Google и Харвард създават 3D карта на човешкия мозък, използвайки 225 милиона изображения

Учените от Google и Харвард създават 3D карта на човешкия мозък, използвайки 225 милиона изображения

Какъв Филм Да Се Види?
 
>

Демонстрирайки колко изключителен орган е човешкият мозък, екип от учени Google и Харвардския университет току-що създаде невероятна цветно кодирана карта от близо 4000 входящи аксони, свързани към един неврон.



Това зашеметяващо 3D карта с възможност за разглеждане която представлява само една милионна част от кората на главния мозък, е съставена с помощта на 225 милиона отделни изображения и суперкомпютърно разбиващи 1,4 петабайта данни. Основните цели на този проект бяха да се създаде нов ресурс за изучаване на човешкия мозък и да се подобрят и мащабират основните технологии за свързване.

Картирането на заплетените струпвания от неврони, синапси и неврологични клетки е в най-добрия случай страхотна задача, но тези усърдни инженери постигнаха възхитителни резултати с този амбициозен проект от сиво вещество, за да създадат някаква диаграма на свързване на човешкия мозък („свързване“) въз основа на своите 86 милиарди неврони, свързани чрез 100 трилиона синапса.







кучета пазач 2 защо е оценен m
мозък 2

Кредит: Google/Lichtman Laboratory

Още през януари 2020 г. Google пусна конфектома на fly hemibrain, онлайн база данни, предоставяща морфологичната структура и синаптичната свързаност на приблизително половината от мозъка на плодова муха. Тази подробна база данни и нейните инструменти за визуализация напълно промениха начина, по който невронните вериги и пътища се разбират в мозъка на мухата.

мечтаеш за бившия си

Сега в голям напредък, Google и лабораторията Lichtman в Харвардския университет представи изумителен модел на микросекция на човешкия мозък, който започна с микроскопична проба, получена от темпоралния лоб на човешка мозъчна кора. Тази филийка беше оцветена за допълнителна визуална яснота, след това покрита със смола, за да я защити и запази.

След това хирургическата проба се нарязва на около 5300 филийки, всяка с дебелина около 30 нанометра (nm). До изображението на пробата беше използван сканиращ електронен микроскоп с максимална разделителна способност, регистрирана до 4 nm. Всичко това доведе до създаването на 225 милиона двуизмерни изображения, които могат да бъдат зашити заедно, за да се прояви един-единствен 3D обем.





Алгоритмите за машинно обучение внимателно сканират среза, за да идентифицират различните клетки и техните основни структури. След няколко преминавания от различни автоматизирани системи, човешките очи осигуриха визуална редакция на някои клетки, за да определят дали алгоритмите ги идентифицират правилно или не.

мозък 1

Кредит: Google/Lichtman Laboratory

Google нарече този резултат H01 набор от данни и се счита за може би най -изчерпателната карта на човешкия мозък, която съществува. Съдържащ 50 000 клетки и 130 милиона синапса, в допълнение към по -малките клетъчни сегменти като аксони, дендрити, миелин и реснички, това изумително изобразяване се ражда само чрез използване на над един милион гигабайта данни.

литературният филм на Гернси и картофената кора

Но безумният елемент на този напредък е, че Google обозначава тази миниатюрна извадка само като една милионна част от обема на целия човешки мозък.

Тъй като екипът на Lichtman Lab мащабира тази огромна мозъчна карта още повече в бъдеще, целият набор от данни H01 е достъпен онлайн за изследователи и учени, за да проучи, с предпечатна хартия, показваща работата, достъпна на bioRxiv .