Visi iLive saturs ir medicīniski pārskatīts vai pārbaudīts, lai nodrošinātu pēc iespējas lielāku faktisko precizitāti.
Mums ir stingras iegādes vadlīnijas un tikai saikne ar cienījamiem mediju portāliem, akadēmiskām pētniecības iestādēm un, ja vien iespējams, medicīniski salīdzinošiem pārskatiem. Ņemiet vērā, ka iekavās ([1], [2] uc) esošie numuri ir klikšķi uz šīm studijām.
Ja uzskatāt, ka kāds no mūsu saturiem ir neprecīzs, novecojis vai citādi apšaubāms, lūdzu, atlasiet to un nospiediet Ctrl + Enter.
Izveidota lielākā cilvēka smadzeņu fragmenta 3D rekonstrukcija
Pēdējā pārskatīšana: 02.07.2025
Viens kubikmilimetrs smadzeņu audu var nešķist daudz. Taču, ja ņem vērā, ka šajā mazajā kvadrātā ir 57 000 šūnu, 230 milimetri asinsvadu un 150 miljoni sinapšu, kopā 1400 terabaitu datu, Hārvardas un Google pētnieki ir panākuši milzīgu progresu.
Hārvardas universitātes komanda Džefa Lihtmana, Džeremija R. Noulza molekulārās un šūnu bioloģijas profesora un nesen ieceltā Dabaszinātņu fakultātes dekāna, vadībā kopā ar Google pētniekiem ir izveidojusi līdz šim lielāko cilvēka smadzeņu trīsdimensiju rekonstrukciju sinaptiskā līmenī, spilgti detalizēti parādot katru šūnu un tās neironu savienojumu tīklu cilvēka temporālās garozas daļā, kas ir aptuveni pusrīsa grauda lielumā.
Šis sasniegums, kas publicēts žurnālā Science, ir jaunākais gandrīz desmit gadus ilgajā sadarbībā ar Google Research zinātniekiem, apvienojot Lihtmana elektronu mikroskopiju ar mākslīgā intelekta algoritmiem, lai iekrāsotu un rekonstruētu ļoti sarežģīto zīdītāju neironu savienojumu. Raksta trīs pirmie autori ir bijušais Hārvardas pēcdoktorants Aleksandrs Šapsons-Ko, Google Research Mihals Januševskis un Hārvardas pēcdoktorants Daniels Bergers.
Sadarbības galvenais mērķis, ko atbalsta Nacionālo veselības institūtu BRAIN iniciatīva, ir izveidot augstas izšķirtspējas neironu savienojamības karti visā peles smadzenēs, kam būtu nepieciešams aptuveni 1000 reižu vairāk datu nekā tikko iegūts no viena kubikmilimetra cilvēka garozas.
Vārds "fragments" ir ironisks. Terabaits lielākajai daļai cilvēku ir milzīgs daudzums, bet cilvēka smadzeņu fragments – tikai niecīga, niecīga cilvēka smadzeņu daļa – joprojām ir tūkstošiem terabaitu.
Džefs Lihtmans, Džeremijs R. Noulzs, molekulārās un šūnu bioloģijas profesors
Jaunākajā žurnāla "Science" kartē ir atrodamas iepriekš neredzētas smadzeņu struktūras detaļas, tostarp reti sastopams, bet spēcīgs aksonu tīkls, kas savienots ar līdz pat 50 sinapsēm. Komanda arī atzīmēja dažas īpatnības audos, piemēram, nelielu skaitu aksonu, kas veido plašas spirāles. Tā kā viņu paraugs tika ņemts no pacienta ar epilepsiju, viņi nav pārliecināti, vai šādi neparasti veidojumi ir patoloģiski vai vienkārši reti.
Lihtmana pētījumu joma ir "konnektomika", kas, tāpat kā genomika, cenšas izveidot pilnīgus smadzeņu struktūras katalogus līdz pat atsevišķām šūnām un savienojumiem. Šādas pilnīgas kartes izgaismos ceļu uz jaunu izpratni par smadzeņu darbību un slimībām, par kurām zinātnieki joprojām zina ļoti maz.
Google modernākie mākslīgā intelekta algoritmi var rekonstruēt un kartēt smadzeņu audus trīs dimensijās. Komanda ir izstrādājusi arī publiski pieejamu rīku komplektu, ko pētnieki var izmantot, lai izpētītu un anotētu konektomu.
"Ņemot vērā milzīgās investīcijas, kas tika ieguldītas šajā projektā, bija svarīgi rezultātus prezentēt tā, lai kāds cits tagad varētu no tiem gūt labumu," sacīja Google pētniecības līdzstrādnieks Virens Džeins.
Tālāk komanda pievērsīsies peles hipokampa reģionam, kas ir svarīgs neirozinātnei, jo tam ir loma atmiņā un neiroloģiskajās slimībās.