Подпишитесь на нашу ежедневную рассылку с новыми материалами

Наука


Мозг 65-летней женщины был разрезан на 7400 частей, чтобы создать самый подробный в мире трехмерный атлас человеческого мозга и продвинуть исследователей на шаг ближе к обратному проектированию его сложнейших схем, пишет Мири Ким для The Washington Post.



"Атласы" мозга являются ключевыми инструментами исследователей и врачей для определения, какие зоны "загораются" в ходе мыслительного процесса, во время выполнения человеком определенного задания или хирургии под визуализационным контролем. Чем выше разрешение такого атласа, тем лучше врачи могут работать с самыми маленькими частями мозга и их индивидуальными функциями.

Создатели атласа – специалисты из Канады и Германии – предоставили модель ультравысокого разрешения, в 50 раз более подробную, чем обыкновенный скан – в бесплатном интернет-формате. В четверг они также опубликовали результаты своей работы в журнале Science.

Атлас, получивший название BigBrain (англ. Большой мозг), создает общую платформу для открытой всемирной научной дискуссии о мозге, говорит один из его создателей Карл Зиллес из университета Генриха Гейне в Дюссельдорфе.

Зиллес рассказал о новом способе лечения болезни Паркинсона - глубокой стимуляции головного мозга, когда через электроды, имплантированные в определенные точки мозга, отправляются электрические импульсы. Он отметил, что BigBrain, возможно, откроет путь к более точной локализации мест имплантации электродов и сделает этот метод более эффективным.

После того, как тысячи похожих на целлофан кусочков были окрашены и оцифрованы, карта с разрешением практически на уровне клеток продемонстрировала целую систему уровней, волокон и микросхем мозга женщины.

Внимание! У вас отключен JavaScript, ваш браузер не поддерживает HTML5, или установлена старая версия проигрывателя Adobe Flash Player.

Открыть/cкачать видео

Хоть мозг человека и отличается в зависимости от возраста и личностных особенностей, в целом у него одинаковая анатомия и система распределения структур, говорит один из создателей атласа Алан Эйванс из Института нейрохирургии Университета Макгилла в Монреале. Существуют "незначительные различия в форме" среди разных людей, однако все атласы начинаются с одного мозга-"модели" и затем уже развиваются далее.

Больше всего группа ученых была ограничена в возможностях и мощности обработки данных. Чтобы составить карту человеческого мозга с пространственным разрешением в один микрометр – что было ранее сделано с мозгом мыши – потребовалась бы 21 тысяча терабайт данных, а это фактически сделало бы навигацию в проекте невозможной. По сравнению с этим BigBrain с его разрешением в 20 микрометров состоит примерно из одного терабайта информации. Предыдущие, основанные на магнитно-резонансной томографии атласы имели разрешение в 1 миллиметр.

Ричард Ли, невролог из университета Джона Хопкинса, говорит, что надеется на "тест-драйв" проекта BigBrain в своем исследовании, посвященном восстановлению после инсульта. С возможностью отслеживания микроскопических деталей Ли сможет увидеть, какие группы нейронов прорастают в ходе процесса восстановления после инсульта. Раньше ему было доступно лишь размытое изображение.

В среду Эйванс находился в Сиэтле, работая вместе с Институом Аллена по исследованиям мозга. Созданный одним из основателей Microsoft Полом Алленом, который передал учреждению 500 миллионов долларов с момента его образования в 2003 году, институт также создал свой – хотя менее подробный – атлас мозга.

BigBrain – это часть Проекта ЕС по человеческому мозгу, в рамках которого специалисты в сфере неврологии, медицины и компьютерных наук собираются вместе, чтобы разгадать тайны мозга.

Президент США Барак Обама в апреле заявил об инициативе создания карты человеческого мозга, описав ее как путь к лечению неврологических заболеваний и укреплению экономики. 
Нужные услуги в нужный момент
{banner_819}{banner_825}
-10%
-30%
-50%
-10%
-20%
-20%
-18%