Google objavljuje najveću ikad visoku rezoluciju moždane povezanosti

Mozak je to voćne muhe, ali svejedno je impresivan

Novi 'connectome' mapira nekih 25.000 neurona u mozgu voćne muhe, čiji je dio ovdje prikazan.



Slika: Google / FlyEM

Znanstvenici iz Googlea i Janelia Research Campus u Virginiji objavili su najvećikarta visoke rezolucijepovezanosti mozga kod bilo koje životinje, dijeleći 3D model koji prati 20 milijuna sinapsi koje povezuju oko 25 000 neurona u mozgu voćne muhe.



Model je prekretnica na polju konektomike koja koristi detaljne tehnike snimanja za mapiranje fizičkih putova mozga. Ova karta, poznata kao connectome, pokriva otprilike trećinu mozga voćne muhe. Do danas je postojao samo jedan organizam, okrugla glistaC. elegans, imao je svoj mozakpotpuno mapiranna ovaj način.

bugs bunny king

Connectomics imamješovita reputacijau svijetu znanosti. Zagovornici tvrde da pomaže povezivanju fizičkih dijelova mozga sa određenim ponašanjem, što je ključni cilj u neuroznanosti. Alikritičarinapominju da još uvijek nije donio značajnija otkrića i kažu da je mukotrpan posao mapiranja neurona iscrpljivanje resursa koje bi možda bilo bolje koristiti negdje drugdje.



Rekonstrukcija je bez sumnje tehničko čudo, rekao je Mark Humphries, neuroznanstvenik sa Sveučilišta u Nottinghamu.Granica. Ali, rekao je, to je također prvenstveno resurs koji drugi znanstvenici sada mogu koristiti. Samo po sebi neće odgovoriti na goruća znanstvena pitanja; ali mogao bi otkriti neke zanimljive misterije.

3D karta koju su izradili Google i FlyEM tim iz Janelia sigurno je tehničko postignuće, proizvod i automatiziranih metoda i mukotrpnog ljudskog rada.

Prvi korak u izradi mape bio je rezanje dijelova mozga voćnih muha na komade debljine samo 20 mikrona, otprilike trećinu širine ljudske dlake. Voćne mušice česta su tema u Connectomici jer imaju relativno jednostavne mozgove veličine makova zrna, ali pokazuju složena ponašanja poput plesa koji se udvaraju.



Te se dijelove mozga zatim slika bombardirajući ih strujama elektrona iz skenirajućeg elektronskog mikroskopa. Dobiveni podaci obuhvaćaju oko 50 bilijuna 3D piksela ili voksela, koji se obrađuju pomoću algoritma koji prati putove svake stanice.

Dvije su godine trebale znanstvenicima da lektoriraju 3d model

Unatoč Googleovoj algoritamskoj moći, za provjeru rada softvera i dalje je potreban znatan ljudski rad. Tvrtka kaže da su znanstvenicima iz tvrtke Janelia trebale dvije godine i stotine tisuća sati da lektoriraju 3D mapu, provjeravajući rutu svake od 20 milijuna kemijskih sinapsi pomoću slušalica za virtualnu stvarnost i prilagođenog softvera za 3D uređivanje.

Čak i tada, rezultirajuća karta pokriva samo dio mozga voćne muhe, poznat kao hemibrain. Ukupno mozak voćne muhe sadrži 100 000 neurona, dok ljudski mozakima otprilike86 milijardi. To sugerira koliko smo daleko od stvaranja cjelovitog povezivanja vlastitih živčanih putova.

Joshua Vogelstein, biomedicinski inženjer i suosnivač projekta Open Connectome, rekao je zaGranicada bi to djelo bilo dobro za znanstvenike. Vogelstein je rekao da će u sljedećem desetljeću podaci dobiveni takvim projektima napokon početi donositi rezultate.

Vjerujem da su ljudi bili nestrpljivi što će [connectomes] pružiti, rekao je Vogelstein. Vrijeme između dobre tehnologije koja se zasadi i bavljenja stvarnom naukom koristeći tu tehnologiju često je približno 15 godina. Sada je 15 godina kasnije i možemo se početi baviti znanošću.

google tamni način

Google i FlyEM tim napravili su podatke koje su prikupilidostupan svimai preuzmite. Grupa je također objavila apapir za pretisakopisujući njihovu metodologiju i kažu da će objaviti još članaka o svom radu u sljedećim tjednima.