Google и Гарвард создали трехмерную карту коры головного мозга человека (ВИДЕО)

Мозг изображение

Google и Гарвард картируют мозговые связи с беспрецедентной детализацией.

Доступная для просмотра трехмерная карта всего одной миллионной коры головного мозга была создана с использованием 225 миллионов изображений и колоссальных 1,4 петабайта данных.

Об этом сообщается в блоге Google AI.

Человеческий мозг — это самый сложный компьютер из когда-либо существовавших, и нанести на карту этот плотный клубок нейронов, синапсов и других клеток практически невозможно. Но инженеры Google и Гарварда сделали все возможное, создав удобную для просмотра и поиска трехмерную карту небольшого участка коры головного мозга человека.

Около 86 миллиардов нейронов соединяются через 100 триллионов синапсов, и это титаническая задача — точно выяснить, что каждый из них делает и как эти связи формируют основу мысли, эмоций, памяти, поведения и сознания. Тем не менее, как это ни пугает, команды ученых по всему миру засучивают рукава и пытаются построить электрическую схему человеческого мозга — так называемый «коннектом» (connectome).

В 2020 году исследователи из Google и Медицинского института Говарда Хьюза проложили путь с помощью коннектома мозга плодовой мушки, который охватывает около половины всего мозга насекомого. Теперь Google и лаборатория Лихтмана в Гарварде выпустили аналогичную модель крошечной части человеческого мозга.

Исследователи начали с образца, взятого из височной доли коры головного мозга человека, размером всего 1 мм3. Затем его разделили примерно на 5 300 ломтиков каждый толщиной около 30 нанометров (нм). Затем все схемы были просканированы с помощью электронного микроскопа с разрешением до 4 нм. В результате было создано 225 миллионов двумерных изображений, которые затем были объединены в одну трехмерную карту.

Алгоритмы машинного обучения сканировали образец, чтобы идентифицировать различные ячейки и структуры внутри. После нескольких проходов через различные автоматизированные системы человеческий глаз «проверяет» некоторые ячейки, чтобы убедиться, что алгоритмы правильно их идентифицируют.

Конечный результат, который Google называет набором данных H01, является одной из наиболее полных карт человеческого мозга, когда-либо составленных. Он содержит 50 000 клеток и 130 миллионов синапсов, а также более мелкие сегменты клеток, такие как аксоны, дендриты, миелин и реснички. Но, пожалуй, самая потрясающая статистика заключается в том, что все это занимает 1,4 петабайта данных — это более миллиона гигабайт.

И это всего лишь крошечный фрагмент всего мозга. Google утверждает, что образец составляет всего одну миллионную от объема полного человеческого мозга. Очевидно, что для увеличения масштабов потребуется огромная работа, равно как и поиск способа хранения огромного объема данных и разработка способа их организации и доступа к ним удобным способом.

Пока команда приступает к решению этих проблем, набор данных H01 теперь доступен в Интернете для исследователей и любопытных наблюдателей.

Сопутствующий предпечатный документ с описанием работы также доступен на сайте bioRxiv.

Ранее Курсор писал, что ученые обнаружили ген, замедляющий работу клеток мозга. Ученые выяснили, как ген высокого риска развития расстройства аутистического спектра влияет на развитие мозга.

Курсор сообщал о новой теории сновидений, предложенной ИИ: гипотеза переоборудованного мозга. Гипотеза переоборудованного мозга предполагает, что вымыслы и, возможно, искусство в целом могут иметь базовую когнитивную полезность для предотвращения переобучения, поскольку они действуют как искусственные сны.

Ученые выяснили, как клетки мозга восстанавливают свою ДНК. Нейронам не хватает способности реплицировать свою ДНК , поэтому они постоянно работают над восстановлением повреждений своего генома.

Курсор также писал, что Тель-Авивский университет делает прорыв в лечении рака мозга.

Израильский стартап разработал иглу для операций на головном мозге. Созданная в Израиле специальная игла призвана обезопасить операции по удалению опухолей в головном мозге.

Ранее Курсор писал, что вакцину от рака мозга успешно испытали на людях. Завершился первый этап испытаний на людях вакцины, помогающей иммунной системе пациентов бороться с опухолью мозга.

Израильские ученые заявили, что раковые бактерии можно использовать против опухолей. Раковые клетки представляют бактериальные пептиды на своих клеточных стенках, что свидетельствует об их существовании Т-клеткам иммунной системы.

Ученые смогли уничтожить раковые клетки с самой распространенной мутацией. Ученые разработали терапевтический подход на основе антител, который нацелен на неоантиген, полученный из общей мутации TP53, высокоспецифичным образом.

Ученые создали фрагмент ДНК, который уничтожает стволовые клетки рака. Началась уже первая фаза испытания препарата, чтобы оценить его безопасность и эффективность для людей.

Разработан новый метод лечения самого смертоносного рака. Британские и китайские ученые разработали новый метод лечения рака поджелудочной железы.

Ученые решили столетнюю загадку раковых опухолей. Ученые смогли объяснить таинственный эффект Варбурга.

Автор материала:
Таня Нати
ТЭГИ:
comments powered by HyperComments