Όλα τα περιεχόμενα του iLive ελέγχονται ιατρικά ή ελέγχονται για να διασφαλιστεί η όσο το δυνατόν ακριβέστερη ακρίβεια.
Έχουμε αυστηρές κατευθυντήριες γραμμές προμήθειας και συνδέουμε μόνο με αξιόπιστους δικτυακούς τόπους πολυμέσων, ακαδημαϊκά ερευνητικά ιδρύματα και, όπου είναι δυνατόν, ιατρικά επισκοπικά μελέτες. Σημειώστε ότι οι αριθμοί στις παρενθέσεις ([1], [2], κλπ.) Είναι σύνδεσμοι με τις οποίες μπορείτε να κάνετε κλικ σε αυτές τις μελέτες.
Εάν πιστεύετε ότι κάποιο από το περιεχόμενό μας είναι ανακριβές, παρωχημένο ή αμφισβητήσιμο, παρακαλώ επιλέξτε το και πατήστε Ctrl + Enter.
Δημιουργήθηκε η μεγαλύτερη τρισδιάστατη αναπαράσταση ενός τμήματος του ανθρώπινου εγκεφάλου
Τελευταία επισκόπηση: 02.07.2025
Ένα κυβικό χιλιοστό εγκεφαλικού ιστού μπορεί να μην φαίνεται πολύ. Αλλά αν σκεφτεί κανείς ότι αυτό το μικρό τετράγωνο περιέχει 57.000 κύτταρα, 230 χιλιοστά αιμοφόρων αγγείων και 150 εκατομμύρια συνάψεις, συνολικά 1.400 terabytes δεδομένων, οι ερευνητές του Χάρβαρντ και της Google έχουν σημειώσει τεράστια πρόοδο.
Μια ομάδα του Χάρβαρντ με επικεφαλής τον Τζεφ Λίχτμαν, καθηγητή Μοριακής και Κυτταρικής Βιολογίας στην έδρα Jeremy R. Knowles και νεοδιορισμένο κοσμήτορα της Σχολής Θετικών Επιστημών, και ερευνητές της Google δημιούργησαν τη μεγαλύτερη τρισδιάστατη ανακατασκευή του ανθρώπινου εγκεφάλου μέχρι σήμερα σε συναπτικό επίπεδο, δείχνοντας με έντονες λεπτομέρειες κάθε κύτταρο και το δίκτυο νευρωνικών συνδέσεών του σε ένα τμήμα του ανθρώπινου κροταφικού φλοιού, μεγέθους περίπου μισού κόκκου ρυζιού.
Το επίτευγμα, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Science, είναι το τελευταίο σε μια σχεδόν δεκαετή συνεργασία με επιστήμονες της Google Research, η οποία συνδυάζει την ηλεκτρονική μικροσκοπία Lichtman με αλγόριθμους τεχνητής νοημοσύνης για την χρωματική κωδικοποίηση και την ανακατασκευή της εξαιρετικά πολύπλοκης νευρωνικής καλωδίωσης των θηλαστικών. Οι τρεις συν-πρώτοι συγγραφείς της εργασίας είναι ο πρώην μεταδιδακτορικός του Χάρβαρντ, Alexander Shapson-Ko, ο Michal Januszewski της Google Research και ο μεταδιδακτορικός του Χάρβαρντ, Daniel Berger.
Ο απώτερος στόχος της συνεργασίας, που υποστηρίζεται από την Πρωτοβουλία BRAIN των Εθνικών Ινστιτούτων Υγείας, είναι η δημιουργία ενός χάρτη υψηλής ανάλυσης νευρωνικής συνδεσιμότητας σε ολόκληρο τον εγκέφαλο ποντικού, κάτι που θα απαιτούσε περίπου 1.000 φορές περισσότερα δεδομένα από όσα μόλις έλαβαν από ένα κυβικό χιλιοστό ανθρώπινου φλοιού.
Η λέξη «θραύσμα» είναι ειρωνική. Ένα terabyte είναι ένα τεράστιο ποσό για τους περισσότερους ανθρώπους, αλλά ένα θραύσμα ενός ανθρώπινου εγκεφάλου - απλώς ένα μικροσκοπικό, μικροσκοπικό μέρος ενός ανθρώπινου εγκεφάλου - εξακολουθεί να είναι χιλιάδες terabyte.
Τζεφ Λίχτμαν, Καθηγητής Μοριακής και Κυτταρικής Βιολογίας Τζέρεμι Ρ. Νόουλς
Ο τελευταίος χάρτης στο Science περιέχει λεπτομέρειες της δομής του εγκεφάλου που δεν έχουν παρατηρηθεί πριν, συμπεριλαμβανομένου ενός αραιού αλλά ισχυρού δικτύου αξόνων που συνδέονται με έως και 50 συνάψεις. Η ομάδα παρατήρησε επίσης ορισμένες ιδιαιτερότητες στον ιστό, όπως έναν μικρό αριθμό αξόνων που σχηματίζουν εκτεταμένες σπείρες. Επειδή το δείγμα τους ελήφθη από έναν ασθενή με επιληψία, δεν είναι σίγουροι εάν τέτοιοι ασυνήθιστοι σχηματισμοί είναι παθολογικοί ή απλώς σπάνιοι.
Ο τομέας έρευνας του Lichtman είναι η «κονεκτωμική», η οποία, όπως και η γονιδιωματική, επιδιώκει να δημιουργήσει πλήρεις καταλόγους της δομής του εγκεφάλου μέχρι και τα μεμονωμένα κύτταρα και τις συνδέσεις. Τέτοιοι πλήρεις χάρτες θα φωτίσουν το δρόμο για νέες κατανοήσεις της λειτουργίας του εγκεφάλου και των ασθενειών για τις οποίες οι επιστήμονες εξακολουθούν να γνωρίζουν ελάχιστα.
Οι υπερσύγχρονοι αλγόριθμοι τεχνητής νοημοσύνης της Google μπορούν να ανακατασκευάσουν και να χαρτογραφήσουν τον εγκεφαλικό ιστό σε τρεις διαστάσεις. Η ομάδα έχει επίσης αναπτύξει ένα σύνολο δημοσίως διαθέσιμων εργαλείων που οι ερευνητές μπορούν να χρησιμοποιήσουν για να εξερευνήσουν και να σχολιάσουν το συνδετικό κύτταρο.
«Δεδομένης της τεράστιας επένδυσης που έγινε σε αυτό το έργο, ήταν σημαντικό να παρουσιαστούν τα αποτελέσματα με τρόπο που κάποιος άλλος να μπορεί πλέον να επωφεληθεί από αυτά», δήλωσε ο Viren Jain, ερευνητής της Google.
Στη συνέχεια, η ομάδα θα στοχεύσει σε μια περιοχή του ιππόκαμπου του ποντικού που είναι σημαντική για τη νευροεπιστήμη λόγω του ρόλου της στη μνήμη και στις νευρολογικές ασθένειες.