Új kiadványok
Elkészült az emberi agy egy darabjának legnagyobb 3D-s rekonstrukciója
Utolsó ellenőrzés: 02.07.2025
Minden iLive-tartalmat orvosi szempontból felülvizsgáltak vagy tényszerűen ellenőriznek, hogy a lehető legtöbb tényszerű pontosságot biztosítsák.
Szigorú beszerzési iránymutatásunk van, és csak a jó hírű média oldalakhoz, az akadémiai kutatóintézetekhez és, ha lehetséges, orvosilag felülvizsgált tanulmányokhoz kapcsolódik. Ne feledje, hogy a zárójelben ([1], [2] stb.) Szereplő számok ezekre a tanulmányokra kattintható linkek.
Ha úgy érzi, hogy a tartalom bármely pontatlan, elavult vagy más módon megkérdőjelezhető, jelölje ki, és nyomja meg a Ctrl + Enter billentyűt.
Egy köbmilliméter agyszövet talán nem tűnik soknak. De ha figyelembe vesszük, hogy ez a kis négyzet 57 000 sejtet, 230 milliméter eret és 150 millió szinapszist tartalmaz, összesen 1400 terabájt adatot, a Harvard és a Google kutatói hatalmas előrelépést értek el.
Egy Jeff Lichtman, a Jeremy R. Knowles molekuláris és sejti biológia professzor és a Természettudományi Kar újonnan kinevezett dékánja vezette Harvard-csapat, valamint a Google kutatói elkészítették az emberi agy eddigi legnagyobb 3D-s szinaptikus szintű rekonstrukcióját, élénk részletességgel bemutatva minden sejtet és annak idegi kapcsolatainak hálózatát az emberi temporális kéreg egy körülbelül fél rizsszem méretű részén.
A Science folyóiratban megjelent eredmény a legújabb a Google Research tudósaival folytatott közel egy évtizedes együttműködésben, amely a Lichtman-elektronmikroszkópiát mesterséges intelligencia algoritmusokkal ötvözi az emlősök rendkívül összetett idegi hálózatának színkódolására és rekonstruálására. A cikk három társszerzője Alexander Shapson-Ko, a Harvard korábbi posztdoktora, a Google Research munkatársa, Michal Januszewski és Daniel Berger, a Harvard posztdoktora.
Az amerikai Nemzeti Egészségügyi Intézetek (NIH) BRAIN kezdeményezése által támogatott együttműködés végső célja egy nagy felbontású térkép létrehozása az egéragy idegi kapcsolatairól, amihez körülbelül ezerszer több adatra lenne szükség, mint amennyit az emberi agykéreg egyetlen köbmilliméteréből nyertek.
A „töredék” szó ironikus. Egy terabájt a legtöbb ember számára hatalmas mennyiség, de egy emberi agytöredék – csupán egy apró, apró része az emberi agynak – még mindig több ezer terabájt.
Jeff Lichtman, Jeremy R. Knowles molekuláris és sejtbiológiai professzor
A Science folyóiratban megjelent legújabb térkép az agy szerkezetének olyan részleteit tartalmazza, amelyeket korábban még nem láttak, beleértve egy ritka, de erős axonhálózatot, amelyet akár 50 szinapszis is összeköt. A csapat néhány sajátosságot is megfigyelt a szövetben, például kis számú axont, amelyek kiterjedt spirálokat alkotnak. Mivel a mintát egy epilepsziás betegtől vették, nem biztosak abban, hogy az ilyen szokatlan képződmények kórosak-e, vagy egyszerűen csak ritkák.
Lichtman kutatási területe a „konnektomika”, amely a genomikához hasonlóan az agy szerkezetének teljes katalógusainak létrehozására törekszik, egészen az egyes sejtekig és kapcsolatokig. Az ilyen teljes térképek megvilágítják az utat az agyműködés és a betegségek új megértéséhez, amelyekről a tudósok még mindig nagyon keveset tudnak.
A Google élvonalbeli mesterséges intelligencia algoritmusai képesek három dimenzióban rekonstruálni és feltérképezni az agyszövetet. A csapat emellett nyilvánosan elérhető eszközöket is kifejlesztett, amelyeket a kutatók használhatnak a konnektóm felfedezésére és annotálására.
„Tekintettel a projektbe fektetett hatalmas befektetésre, fontos volt az eredményeket úgy bemutatni, hogy mások is hasznosíthassák azokat” – mondta Viren Jain, a Google Research munkatársa.
Ezután a csapat az egér hippocampusának egy olyan régióját fogja célba venni, amely fontos az idegtudomány számára, mivel szerepet játszik a memóriában és a neurológiai betegségekben.