Google publikuje vôbec najväčšiu mapu pripojenia mozgu vo vysokom rozlíšení

Vedci z Google a Janelia Research Campus vo Virgínii zverejnili najväčšiu mapu mozgovej konektivity s vysokým rozlíšením u akéhokoľvek zvieraťa, 3D modely, ktoré sledujú 20 miliónov synapsií spájajúcich okolo 25 000 neurónov v mozgu.
Model je míľnikom v oblasti connectomiky, ktorá využíva podrobné zobrazovacie techniky na mapovanie fyzických dráh mozgu. Táto mapa, známa ako „konektóm“, pokrýva zhruba jednu tretinu mozgu. Doteraz bol týmto mozgom úplne zmapovaný iba jediný organizmus.
Connectomics má zmiešanú povesť vo svete vedy. Obhajcovia tvrdia, že pomáha spájať fyzické časti mozgu so špecifickými správaním, ktoré je kľúčovým cieľom v neurovede. Kritici však poznamenávajú, že ešte nepriniesli žiadne zásadné objavy a tvrdia, že starostlivá práca pri mapovaní neurónov je odlivom zdrojov, ktoré by bolo lepšie použiť inde.
„Rekonštrukcia je bezpochyby technickým zázrakom,“ povedal Mark Humphries, neurovedec z University of Nottingham. Povedal však, že je to predovšetkým prostriedok, ktorý teraz môžu využiť aj iní vedci.
3D mapa vytvorená spoločnosťou GO a tímom FlyEM v Janelii je určite technickým úspechom, produktom automatizovaných metód a namáhavej ľudskej práce.
Prvým krokom pri vytváraní mapy bolo rozdelenie častí mozgu a na kúsky s hrúbkou iba na 20 mikrónov, čo je zhruba tretina šírky ľudských vlasov. Ovocné mušky sú v connectomike bežným predmetom, pretože majú pomerne jednoduché MO, ale vykazujú zložité správanie, ako sú napríklad tance s námahou.
Tieto kúsky MO sa potom zobrazia bombardovaním prúdmi elektrónov zo skenovacieho elektrónového mikroskopu. Výsledné údaje obsahujú približne 50 biliónov 3D pixelov, ktoré sa pracúvajú pomocou algoritmu, ktorý sleduje dráhy každej bunky.
Napriek algoritmickej zdatnosti spoločnosti GO ešte stále bolo potrebné vykonať kontrolu softvéru. Spoločnosť tvrdí, že vedci v Janelii potrebovali dva roky a stovky tisíc hodín, aby si „korigovali“ 3D mapu a overili trasu každej z 20 miliónov chemických synapsií pomocou náhlavných súprav virtuálnej reality a softvéru na úpravu 3D.