Ученые впервые отсканировали изображение человеческого мозга с такой точностью разрешения, которая позволила подсчитать все связи одного нейрона с другими.

В этой теме Конференций обсуждаем статью "Ученые впервые отсканировали изображение человеческого мозга с такой точностью разрешения, которая позволила подсчитать все связи одного нейрона с другими."



Группе ученых из Гарвардского университета удалось полностью отсканировать и изучить 1мм3 человеческого мозга. Ткани мозга были подкрашены белками, которые учеными были заимствованы у медуз. Это революционный шаг для всего человечества в изучении мозга.

При операции по удалению опухоли мозга у пациентки 45-ти лет, был извлечен маленький участочек с тканями мозга размером один кубический миллиметр. Затем ученые извлеченный участок мозга поделили на 5 000 срезов, после чего срезы подверглись окраске специальными белками, которые были получены из медуз.

После чего была воссоздана 3d-структура из подкрашенных пяти тысяч срезов, таким образом, чтобы реконструировать первоначальный участок мозга, тщательно проверяя все сопоставления срезов.

Таким образом, было получено 1,5 петабайта данных, для описания 57 тысяч нейронов. Чтобы лучше понимать количество обрабатываемой информаций, полтора петабайта по объему информации данных сопоставимы с пятикратной библиотекой конгресса США, которая считается самой большой в мире.

Никто никогда не видел мозг в таком разрешении, не смотря на то, что ученые давно окрашивают мозговую ткань серебром, но в таком разрешении картинка мозга была получена впервые.

Нейроны образуют связи между собой и формируют нейросеть. На изображении нейрона, полученном гарвардскими учеными, было выявлено 5600 контактов, образованных от связи с другими нейронами –это уровень сложности, который до этого никто не предполагал.



Изображение нейрона с большим количеством нейронных связей

Исследователи предполагают, что потребуется не менее 20 лет, чтобы получить более-менее подробное изображение всего мозга со всеми связями всех нейронов для дальнейших исследований. Изучение 1мм3 – это всего лишь первый шаг в подобных исследованиях будущего.

В рамках этого исследования учеными также было обнаружено, что в одном кубическом миллиметре мозга свернуто около двух метров кровеносных сосудов, питающих ткани мозга. Мозг очень жаден до еды, он потребляет треть всех калорий, съеденной человеком пищи, для своего функционирования. Площадь поверхности кровеносных сосудов составляет восемь квадратных миллиметров, что возможно не так впечатляющее, но все равно это очень много, учитывая, что сами сосудики, через которые идет непрерывный поток калорий и кислорода, весьма тонкие.