gov-civil-vilareal.ptWetenschappers van Google en Harvard maken 3D-kaart van het menselijk brein met behulp van 225 miljoen afbeeldingen
>Een team van wetenschappers laat zien hoe buitengewoon orgaan het menselijk brein is Google en Harvard University heeft zojuist een verbazingwekkende kleurgecodeerde kaart tevoorschijn getoverd van bijna 4.000 inkomende axonen die verbonden zijn met een enkel neuron.
no man's sky gezond verstand media
Deze verbluffende doorzoekbare 3D-kaart die slechts een miljoenste van de hersenschors vertegenwoordigt, is samengesteld met behulp van 225 miljoen afzonderlijke afbeeldingen en een supercomputer die 1,4 petabyte aan gegevens verplettert. De belangrijkste doelen van dit project waren het produceren van een nieuwe bron voor het bestuderen van menselijke hersenen en het verbeteren en schalen van de onderliggende connectomics-technologieën.
Het in kaart brengen van de ingewikkelde kluwen van neuronen, synapsen en neurologische cellen is op zijn best een formidabele taak, maar deze ijverige ingenieurs behaalden bewonderenswaardige resultaten met dit ambitieuze grijze-materieproject om een soort bedradingsschema van de menselijke hersenen ('connectome') te creëren op basis van zijn 86 miljard neuronen verbonden via 100 biljoen synapsen.
Krediet: Google/Lichtman-laboratorium
In januari 2020 bracht Google het fly hemibrain connectome uit, een online database die de morfologische structuur en synaptische connectiviteit van ongeveer de helft van een fruitvliegbrein levert. Deze gedetailleerde database en zijn visualisatietools hebben de manier waarop neurale circuits en paden worden begrepen in het vliegenbrein totaal veranderd.
Nu in een enorme vooruitgang, Google en het Lichtman Lab aan de Harvard University heeft een verbijsterend model gepresenteerd van een microsectie van het menselijk brein, dat begon met een microscopisch monster verkregen uit de temporale kwab van een menselijke hersenschors. Dit plakje werd gekleurd voor extra visuele helderheid en vervolgens gecoat met hars om het te beschermen en te behouden.
Het chirurgische monster werd vervolgens in ongeveer 5.300 plakjes gesneden van elk ongeveer 30 nanometer (nm) dik. Een scanning-elektronenmicroscoop werd gebruikt om het monster in beeld te brengen, met een maximale resolutie tot 4 nm. Dit alles resulteerde in de creatie van 225 miljoen tweedimensionale afbeeldingen die aan elkaar konden worden genaaid om een enkel 3D-volume te manifesteren.
Algoritmen voor machinaal leren hebben het plakje zorgvuldig gescand om de verschillende cellen en hun onderliggende structuren te identificeren. Na een paar passen door verschillende geautomatiseerde systemen, zorgden menselijke ogen voor een visuele bewerkingspas voor sommige cellen om te bepalen of de algoritmen ze al dan niet correct identificeerden.
Krediet: Google/Lichtman-laboratorium
Google heeft dit resultaat de H01-gegevensset , en het wordt beschouwd als misschien wel de meest uitgebreide kaarten van het menselijk brein die er bestaan. Met 50.000 cellen en 130 miljoen synapsen, naast kleinere celsegmenten zoals axonen, dendrieten, myeline en cilia, werd deze verrassende weergave alleen geboren door gebruik te maken van meer dan een miljoen gigabyte aan gegevens.
Maar het krankzinnige aan deze vooruitgang is dat Google dit miniatuurmonster bestempelt als slechts een miljoenste van het volume van het hele menselijke brein.
Terwijl het Lichtman Lab-team deze gigantische hersenkaart in de toekomst nog verder schaalt, is de hele H01-dataset online beschikbaar voor onderzoekers en wetenschappers om te onderzoeken, met een preprint-papier dat het werk toont dat beschikbaar is op bioRxiv .
