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È stata creata la più grande ricostruzione 3D di un frammento del cervello umano
Ultima recensione: 14.06.2024
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Il comandante Garwarda ha ricevuto informazioni da Джеффа Лихтмана, professoressa di biologia molecolare e cletonica Джереми Р. Ноулза и недавно назначенного декана научного факультета, совместно с исследователями Google создали самую крупную на сегодняшний день трехмерную реконструкцию мозга человека на синаптическом уровне, показывающую в ярких деталях каждую клетку и ее сеть нейронных связей в части человеческого височного кортекса, размером примерно с половину зернышка риса.
Il risultato, pubblicato su Science, è l'ultimo di una collaborazione quasi decennale con gli scienziati di Google Research che combinano la microscopia elettronica Lichtmann con algoritmi di intelligenza artificiale per la codifica dei colori e ricostruzione del cablaggio neurale estremamente complesso dei mammiferi. I tre co-primi autori dell'articolo sono stati Alexander Shapson-Ko, ex postdoc di Harvard, Michal Januszewski di Google Research e Daniel Berger, postdoc di Harvard.
L'obiettivo finale della collaborazione, supportata dall'iniziativa BRAIN del National Institutes of Health, è creare una mappa ad alta risoluzione della connettività neurale dell'intero cervello del topo, che richiederà circa 1.000 volte più dati di quelli appena ottenuti da un millimetro cubo di corteccia umana.
La parola "frammento" sembra ironica. Un terabyte è una quantità enorme per la maggior parte delle persone, ma un frammento di cervello umano (solo un minuscolo frammento di cervello umano) equivale comunque a migliaia di terabyte."
Jeff Lichtman, Jeremy R. Knowles Professore di biologia molecolare e cellulare
L'ultima mappa su Science rivela dettagli della struttura cerebrale mai osservati prima, tra cui una rete di assoni sparsa ma potente, collegata da un massimo di 50 sinapsi. Il team ha anche notato alcune caratteristiche nel tessuto, come un piccolo numero di assoni che formano spirali estese. Poiché il loro campione è stato prelevato da un paziente con epilessia, non sono sicuri se tali formazioni insolite siano patologiche o semplicemente rare.
L'area di ricerca di Lichtman è la "connettomica", che, simile alla genomica, cerca di creare cataloghi completi della struttura del cervello fino alle singole cellule e connessioni. Tali mappe complete illumineranno la strada verso nuove comprensioni della funzione cerebrale e delle malattie di cui gli scienziati sanno ancora molto poco.
I moderni algoritmi di intelligenza artificiale di Google consentono di ricostruire e mappare il tessuto cerebrale in tre dimensioni. Il team ha anche sviluppato una serie di strumenti disponibili al pubblico che i ricercatori possono utilizzare per esplorare e annotare il connettoma.
"Dato l'enorme investimento investito in questo progetto, era importante presentare i risultati in un modo da cui altri possano ora trarre beneficio", ha affermato Viren Jain, Google Research Fellow.
Il team si concentrerà ora su una regione dell'ippocampo del topo, importante per la neuroscienza per il suo ruolo nella memoria e nelle malattie neurologiche.