Міжнародна команда неврологів створила найдетальніший 3D-атлас людського мозку. Для цього вчені розділили мозок 65-річної жінки на 7400 дуже тонких скибок (кожна з яких тонша за людську волосину), кожну з яких проаналізували за допомогою мікроскопа та об’єднали у комп’ютерну модель. Атлас, названий BigBrain, дасть змогу краще зрозуміти функції та зв’язки між різними структурами мозку.
Людський мозок – це складна мережа нейронів різних розмірів та форми, укладених з різною щільністю. BigBrain наочно демонструє нерівномірність розподілу нейронів у корі та інших ділянках мозку, яка, за словами вчених, обумовлює їх різні функції.
Сканування 7400 пластин зайняло 1000 годин та згенерувало 1 трильйон байтів даних. Обробку цієї інформації здійснювали на суперкомп’ютерах у Канаді та Німеччині, адже вчених цікавили якнайдетальніші зніми кожної щілини та зморшки в усіх шарах тканини. Роздільна здатність BigBrain сягає 20 мікрометрів, що в 50 разів більше, ніж в дотеперішніх комп’ютерних атласів усього мозку (їхня роздільна здатність не перевищує одного міліметра).
Мозок 65-річної жінки, розділений на 7400 пластин, з яких створили комп'ютерну модель.
Результати роботи опубліковано сьогодні у журналі Science. Як стверджують автори проекту, невдовзі BigBrain стане загальнодоступним в інтернеті.
За словами співавтора проекту, невролога Алана Еванса з Монреальського неврологічного інституту при Університеті МакГіла (Канада), «BigBrain - це великий крок уперед у напрямку нашої здатності розрізняти найменші структурні та фізіологічні особливості людського мозку».
BigBrain – це складова частина Проекту «Людський мозок» (Human Brain Project) – 10-річної програми європейських вчених зі створення комп’ютерної моделі людського мозку. Як стверджує провідний науковець Проекту Кетрін Амунтс (Дюссельдорфський університет ім. Генріха Гейне), «якщо ми детально знатимемо, з якою щільністю у мозку розподілені нейрони, то зможемо створити набагато реалістичнішу комп’ютерну симуляцію».
Хоча BigBrain зображує мозок лише однієї людини, він є важливою відправною точкою для майбутнього комп’ютерного аналізу мозку інших людей. Науковець проекту Девід ван Ессен (Вашингтонський університет у Сент-Луїсі) порівнює BigBrain із секвенуванням людської ДНК: «Точна мапа мозку одного індивіда значима і з погляду будови мозку усіх інших людей». В майбутньому атлас може стати еталоном, з яким порівнюватимуть усі інші майбутні моделі як окремих ділянок, так і мозку загалом.
До слова, сьогодні вже існують технології, які дозволяють сканувати мозок з роздільною здатністю менше 1 мікрометра. Якщо у майбутньому створять настільки точний 3D-атлас, його цифровий об’єм становитиме 20.000 трильйонів байтів, що наближається до верхньої межі, з якою можуть працювати найпотужніші нині суперкомп’ютери.
24.06.2013