Это круто! Ученые сделали суперподробный 3D-атлас мозга

Международная группа нейробиологов закончила работы по созданию самой подробной компьютерной 3D-карты человеческого мозга. Проект носит название BigBrain, этот атлас с микроскопической точностью показывает положение и связи нейронов в голове. На следующие несколько лет он станет одним из главных инструментов изучения человеческого мозга. Авторы собираются в ближайшее время выложить все данные в интернет. Ниже ознакомительное видео.

http://www.youtube.com/embed/Apf0EPy3o-o

Работа над проектом длилась 10 лет. В качестве образца использовался мозг умершей 64-летней женщины, который был нарезан на тончайшие пластины шириной 20 мкм, это тоньше, чем человеческий волос, всего было получено 7400 таких срезов. Съемка заняла тысячу часов, а полученный объем данных равнялся одному триллиону байтов, то есть чуть меньше терабайта, однако суперкомпьютеры в Канаде и Германии работали в течение нескольких лет, чтобы в итоге создать реальную объемную модель во всех подробностях. 

«Качество старых карт мозга по сравнению с новой можно сравнить с теми, которые картографы Земли использовали в XVII веке», – говорит Дэвид Ван Эссен, нейробиолог из Университета Вашингтона в Сент-Луисе, штат Миссури. Дэвид считает, что новый и улучшенный набор анатомических ориентиров может позволить исследователям гораздо точнее объединить в единое целое различные типы данных о мозге – такие как экспрессия генов, нейроанатомию и электрическую активность нейронов.

BigBrain позволяет точно определить местоположение каждого нейрона в разных частях головного мозга и, соответственно, дает шанс определить наконец, какие части этого органа за что отвечают. Разрешение BigBrain в 50 раз выше существующих сканов головного мозга.

«Это полностью меняет все, теперь мы можем различать мельчайшие структурные и физиологические особенности строения мозга», – сказал соавтор исследования Алан Эванс, невропатолог Монреальского неврологического института в Университете Макгилла в Канаде. 

Хотя нынешний атлас – этот карта мозга одного конкретного человека, он станет важной отправной точкой для интерпретации данных других людей в будущем, добавляет Ван Эссен, который сравнивает BigBrain с проектом расшифровки генома человека. Впрочем, идеал пока не достигнут: участники BigBrain приступили к созданию еще более подробного атласа, который в результате будет занимать около 20 триллионов байтов – больше, чем современные суперкомпьютеры способны обсчитать как единую модель. Есть, впрочем, шанс, что к моменту завершения сканирования появятся новые, на порядок более мощные процессоры и софт.

И хотя до полной расшифровки мозга с его 80 миллиардами нейронов и невероятным количеством связей по-прежнему довольно далеко, эта задача уже не кажется такой ненаучной фантастикой, как раньше.