Kaikki iLive-sisältö tarkistetaan lääketieteellisesti tai se tarkistetaan tosiasiallisen tarkkuuden varmistamiseksi.
Meillä on tiukat hankintaohjeet ja vain linkki hyvämaineisiin mediasivustoihin, akateemisiin tutkimuslaitoksiin ja mahdollisuuksien mukaan lääketieteellisesti vertaisarvioituihin tutkimuksiin. Huomaa, että suluissa ([1], [2] jne.) Olevat numerot ovat napsautettavia linkkejä näihin tutkimuksiin.
Jos sinusta tuntuu, että jokin sisältö on virheellinen, vanhentunut tai muuten kyseenalainen, valitse se ja paina Ctrl + Enter.
Ihmisen aivojen palasista on luotu suurin 3D-rekonstruktio
Viimeksi tarkistettu: 02.07.2025
Kuutiomillimetri aivokudosta ei ehkä tunnu paljolta. Mutta kun ottaa huomioon, että tuo pieni neliö sisältää 57 000 solua, 230 millimetriä verisuonia ja 150 miljoonaa synapsia, yhteensä 1 400 teratavua dataa, Harvardin ja Googlen tutkijat ovat edistyneet valtavasti.
Harvardin yliopiston tutkimusryhmä, jota johtaa Jeff Lichtman, molekyyli- ja solubiologian professori ja luonnontieteellisen tiedekunnan uusi dekaani, sekä Googlen tutkijat ovat luoneet tähän mennessä suurimman ihmisaivojen kolmiulotteisen rekonstruktion synaptisella tasolla. Rekonstruktio näyttää yksityiskohtaisesti jokaisen solun ja sen hermoyhteyksien verkoston ihmisen ohimoaivokuoren noin puolen riisinjyvän kokoisessa osassa.
Science-lehdessä julkaistu saavutus on viimeisin lähes vuosikymmenen kestäneessä yhteistyössä Google Researchin tutkijoiden kanssa, jossa yhdistyvät Lichtman-elektronimikroskopia ja tekoälyalgoritmit nisäkkäiden erittäin monimutkaisten hermosolujen värikoodaamiseksi ja rekonstruoimiseksi. Artikkelin kolme ensimmäistä kirjoittajaa ovat entinen Harvardin postdoc Alexander Shapson-Ko, Google Researchin Michal Januszewski ja Harvardin postdoc Daniel Berger.
Yhteistyön perimmäisenä tavoitteena, jota tukee Yhdysvaltain kansallisten terveyslaitosten (NIH) BRAIN-aloite, on luoda hiiren koko aivojen hermoyhteyksien tarkka kartta. Tämä vaatisi noin 1 000 kertaa enemmän dataa kuin mitä he saivat yhdestä kuutiomillimetristä ihmisen aivokuorta.
Sana "fragmentti" on ironinen. Teratavu on useimmille ihmisille valtava määrä, mutta ihmisaivojen fragmentti – vain pieni, pieni osa ihmisaivoja – on silti tuhansia teratavuja.
Jeff Lichtman, Jeremy R. Knowlesin molekyyli- ja solubiologian professori
Science-lehden uusin kartta sisältää aivojen rakenteesta ennennäkemättömiä yksityiskohtia, mukaan lukien harvan mutta voimakkaan aksoniverkoston, jota yhdistää jopa 50 synapsia. Tutkimusryhmä pani merkille myös joitakin kudoksen erikoisuuksia, kuten pienen määrän aksoneja, jotka muodostavat laajoja spiraaleja. Koska heidän näytteensä otettiin epilepsiaa sairastavalta potilaalta, he eivät ole varmoja, ovatko tällaiset epätavalliset muodostumat patologisia vai yksinkertaisesti harvinaisia.
Lichtmanin tutkimusalue on "konnektomikka", joka genomiikan tavoin pyrkii luomaan täydellisiä luetteloita aivojen rakenteesta yksittäisiä soluja ja yhteyksiä myöten. Tällaiset täydelliset kartat valaisevat tietä uuteen ymmärrykseen aivotoiminnasta ja sairauksista, joista tiedemiehet tietävät vielä hyvin vähän.
Googlen huippuluokan tekoälyalgoritmit pystyvät rekonstruoimaan ja kartoittamaan aivokudosta kolmiulotteisesti. Tiimi on myös kehittänyt joukon julkisesti saatavilla olevia työkaluja, joita tutkijat voivat käyttää konnektomin tutkimiseen ja annotointiin.
"Ottaen huomioon tähän projektiin tehdyn valtavan investoinnin, oli tärkeää esittää tulokset tavalla, josta joku muukin voisi nyt hyötyä", sanoi Google Research -tutkija Viren Jain.
Seuraavaksi tiimi kohdistaa tutkimuksen hiiren hippokampuksen alueeseen, joka on tärkeä neurotieteelle sen roolin vuoksi muistissa ja neurologisissa sairauksissa.