gov-civil-vilareal.ptVedci spoločností Google a Harvard vytvárajú 3D mapu ľudského mozgu pomocou 225 miliónov obrázkov
>Tím vedcov, ktorý dokazuje, aký výnimočný je orgán v ľudskom mozgu, je tím Google a Harvardská univerzita práve vykúzlil úžasnú farebne odlíšenú mapu takmer 4 000 prichádzajúcich axónov spájajúcich sa s jediným neurónom.
Toto ohromujúce prehľadávateľná 3D mapa čo predstavuje iba jednu milióntinu mozgovej kôry, bolo zostavených pomocou 225 miliónov samostatných obrázkov a super počítačom skracujúcich 1,4 petabajtov dát. Hlavnými cieľmi tohto projektu bolo vytvoriť nový zdroj na štúdium ľudského mozgu a zlepšiť a rozšíriť základné technológie connectomiky.
Mapovanie spletitého neporiadku neurónov, synapsií a neurologických buniek je prinajlepšom impozantná úloha, ale títo usilovní inžinieri dosiahli obdivuhodné výsledky s týmto ambicióznym projektom šedej hmoty, ktorý vytvoril nejaký diagram zapojenia ľudského mozgu („connectome“) na základe jeho 86 miliarda neurónov spojených cez 100 biliónov synapsií.
Kredit: Google/Lichtman Laboratory
V januári 2020 spoločnosť Google uviedla na trh konektivitu hemibraňa muchy, online databázu prinášajúcu morfologickú štruktúru a synaptickú konektivitu približne polovice mozgu ovocných mušiek. Táto podrobná databáza a jej vizualizačné nástroje úplne zmenili spôsob, akým sú nervové obvody a dráhy chápané v lietajúcom mozgu.
zlodejka kníh (2013)
Teraz v obrovskom pokroku, Google a Lichtman Lab na Harvardskej univerzite predstavil ohromujúci model mikro sekcie ľudského mozgu, ktorý sa začal mikroskopickou vzorkou získanou z temporálneho laloku ľudskej mozgovej kôry. Tento plátok bol zafarbený kvôli lepšej vizuálnej čistote a potom potiahnutý živicou, aby bol chránený a konzervovaný.
Chirurgická vzorka sa potom nakrájala na zhruba 5 300 plátkov, každý s hrúbkou asi 30 nanometrov (nm). Vedľa obrazu vzorky bol použitý skenovací elektrónový mikroskop s maximálnym rozlíšením registrovaným až do 4 nm. To všetko viedlo k vytvoreniu 225 miliónov dvojrozmerných obrazov, ktoré bolo možné spojiť dohromady a vytvoriť tak jeden objem 3D.
Algoritmy strojového učenia plátok starostlivo skenovali, aby identifikovali rôzne bunky a ich štruktúry. Po niekoľkých prechodoch rôznymi automatizovanými systémami ľudské oči poskytli niektorým bunkám vizuálnu úpravu, aby zistili, či ich algoritmy správne identifikujú alebo nie.
Kredit: Google/Lichtman Laboratory
Google pomenoval tento výsledok Množina údajov H01 , a je považovaná za možno najkomplexnejšiu mapu existujúceho ľudského mozgu. Toto prekvapujúce vykresľovanie, ktoré obsahuje 50 000 buniek a 130 miliónov synapsií, okrem tenších bunkových segmentov, ako sú axóny, dendrity, myelíny a mihalnice, sa zrodilo iba s využitím viac ako milióna gigabajtov údajov.
Šialeným prvkom tohto pokroku je však to, že Google túto miniatúrnu vzorku označuje ako iba jednu milióntu objemu celého ľudského mozgu.
Keďže tím Lichtman Lab v budúcnosti ešte viac rozširuje túto obrovskú mapu mozgu, celý súbor údajov H01 je k dispozícii online na skúmanie vedcom a učencom, pričom predtlačový papier ukazuje prácu dostupnú na bioRxiv .
