Вчені з Гарварду та Google змогли створити неймовірно деталізовану 3D-модель людського мозку. Хоча досліджена ділянка мозку розміром лише з рисове зернятко, вона містить величезну кількість інформації: 57 тисяч клітин, 230 міліметрів кровоносних судин і 150 мільйонів зв’язків між клітинами. Загалом це становить 1400 терабайт даних!
Для створення такого докладного зображення вченим знадобилася допомога штучного інтелекту. Вони поєднали електронну мікроскопію, яка дає змогу робити знімки мозку на мікроскопічному рівні, з алгоритмами машинного навчання. Алгоритми допомогли розфарбувати і реконструювати складну мережу нейронних зв’язків.
Це дослідження стало результатом майже десятирічної співпраці вчених з Гарварду і Google. Воно стало важливою віхою в галузі конектоміки – науки, яка вивчає зв’язки між нейронами в головному мозку.
За словами вчених, отримана ними 3D-модель мозку містить унікальні деталі, які ніколи не спостерігалися раніше. Наприклад, їм вдалося виявити групу нервових волокон, з’єднаних надзвичайно великою кількістю синапсів (синапс – місце контакту між нейронами).
Крім вивчення здорового мозку, це дослідження може допомогти зрозуміти природу епілепсії. Річ у тім, що шматочок мозку для аналізу був узятий у пацієнта, який страждає на це захворювання. Вчені виявили в зразку аномальні структури, які можуть бути пов’язані з епілепсією.
Головна мета вчених – створити детальну карту зв’язків усього мозку миші. Для цього буде потрібно в тисячу разів більше даних, ніж для аналізу крихітної ділянки людського мозку. Однак отримані знання допоможуть нам краще зрозуміти, як працює мозок, і розробити нові методи лікування неврологічних захворювань.
Після завершення роботи над моделлю мозку миші дослідники планують зайнятися вивченням мозку більш complex organisms, поступово наближаючись до розуміння таємниць людського мозку.