gov-civil-vilareal.ptΟι επιστήμονες της Google και του Χάρβαρντ δημιούργησαν τρισδιάστατο χάρτη του ανθρώπινου εγκεφάλου χρησιμοποιώντας 225 εκατομμύρια εικόνες
>Μια ομάδα επιστημόνων απέδειξε πόσο εξαιρετικό όργανο είναι ο ανθρώπινος εγκέφαλος Google και Πανεπιστήμιο Χάρβαρντ μόλις δημιούργησε έναν εκπληκτικό χρωματικό κωδικοποιημένο χάρτη με σχεδόν 4.000 εισερχόμενους άξονες που συνδέονται με έναν μόνο νευρώνα.
Αυτό το εκπληκτικό τρισδιάστατος χάρτης με δυνατότητα περιήγησης το οποίο αντιπροσωπεύει μόλις το ένα εκατομμυριοστό του εγκεφαλικού φλοιού έχει συντεθεί χρησιμοποιώντας 225 εκατομμύρια ξεχωριστές εικόνες και έναν υπερ-υπολογιστή που τρυπάει 1,4 πεταμπάιτ δεδομένων. Οι κύριοι στόχοι αυτού του έργου ήταν η παραγωγή ενός νέου πόρου για τη μελέτη του ανθρώπινου εγκεφάλου και η βελτίωση και η κλιμάκωση των βασικών τεχνολογιών σύνδεσης.
World of Warcraft μέσα κοινής λογικής
Η χαρτογράφηση της ακαταστασίας των νευρώνων, των συνάψεων και των νευρολογικών κυττάρων είναι ένα τρομερό έργο στην καλύτερη περίπτωση, αλλά αυτοί οι επιμελείς μηχανικοί πέτυχαν αξιοθαύμαστα αποτελέσματα με αυτό το φιλόδοξο έργο γκρίζας ύλης για να δημιουργήσουν ένα είδος διαγράμματος καλωδίωσης ανθρώπινου εγκεφάλου («Connectome») με βάση το 86 δισεκατομμύρια νευρώνες που συνδέονται μέσω 100 τρισεκατομμυρίων συνάψεων.
Πίστωση: Google/Lichtman Laboratory
Τον Ιανουάριο του 2020, η Google κυκλοφόρησε το ινίγκρεμιν μύγα, μια διαδικτυακή βάση δεδομένων που παρέχει τη μορφολογική δομή και τη συναπτική συνδεσιμότητα περίπου του μισού εγκεφάλου μύγας φρούτων. Αυτή η λεπτομερής βάση δεδομένων και τα εργαλεία οπτικοποίησής της έχουν αλλάξει εντελώς τον τρόπο με τον οποίο τα νευρωνικά κυκλώματα και τα μονοπάτια γίνονται κατανοητά στον εγκέφαλο.
Τώρα σε μια τεράστια πρόοδο, Google και το εργαστήριο Lichtman στο Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ έχει παρουσιάσει ένα συγκλονιστικό μοντέλο μιας μικροτομής του ανθρώπινου εγκεφάλου, το οποίο ξεκίνησε με ένα μικροσκοπικό δείγμα που ελήφθη από τον κροταφικό λοβό ενός ανθρώπινου εγκεφαλικού φλοιού. Αυτή η φέτα χρωματίστηκε για μεγαλύτερη οπτική διαύγεια, στη συνέχεια επικαλύφθηκε με ρητίνη για να την προστατεύσει και να τη διατηρήσει.
Το χειρουργικό δείγμα κόπηκε στη συνέχεια σε περίπου 5.300 φέτες η κάθε μία με πάχος περίπου 30 νανόμετρα (nm). Ένα ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης χρησιμοποιήθηκε δίπλα στην εικόνα του δείγματος, με μέγιστη ανάλυση να καταγράφει έως και 4 nm. Όλα αυτά οδήγησαν στη δημιουργία 225 εκατομμυρίων δισδιάστατων εικόνων που θα μπορούσαν να συρραφτούν για να εκδηλώσουν έναν ενιαίο τρισδιάστατο όγκο.
Οι αλγόριθμοι μηχανικής μάθησης σάρωσαν προσεκτικά τη φέτα για να εντοπίσουν τα διαφορετικά κύτταρα και τις υποκείμενες δομές τους. Μετά από μερικά περάσματα από διάφορα αυτοματοποιημένα συστήματα, τα ανθρώπινα μάτια παρείχαν ένα οπτικό πάσο επεξεργασίας για ορισμένα κελιά για να καθορίσουν εάν οι αλγόριθμοι τα αναγνώριζαν σωστά ή όχι.
Πίστωση: Google/Lichtman Laboratory
Η Google έχει ονομάσει αυτό το αποτέλεσμα ως Σύνολο δεδομένων H01 , και θεωρείται ίσως ο πιο ολοκληρωμένος χάρτης του ανθρώπινου εγκεφάλου που υπάρχει. Περιέχοντας 50.000 κύτταρα και 130 εκατομμύρια συνάψεις, εκτός από τα μικροσκοπικά κυτταρικά τμήματα όπως νευράξονες, δενδρίτες, μυελίνη και βλεφαρίδες, αυτή η εκπληκτική απόδοση γεννήθηκε μόνο χρησιμοποιώντας πάνω από ένα εκατομμύριο gigabytes δεδομένων.
Αλλά το τρελό στοιχείο αυτής της προόδου είναι ότι η Google χαρακτηρίζει αυτό το μικροσκοπικό δείγμα ως μόλις ένα εκατομμυριοστό του όγκου ολόκληρου του ανθρώπινου εγκεφάλου.
Καθώς η ομάδα του Lichtman Lab κλιμακώνει ακόμη περισσότερο αυτόν τον εγκεφαλικό χάρτη εγκεφάλου στο μέλλον, ολόκληρο το σύνολο δεδομένων H01 είναι διαθέσιμο στο διαδίκτυο για ερευνητές και μελετητές, με ένα εκτυπωμένο έγγραφο που δείχνει το έργο που διατίθεται bioRxiv .
606 αριθμός αγγέλου
