Подробная карта человеческого мозга

Группа учёных сумела создать наиболее детальную карту мозга человека из всех, имеющихся к настоящему времени. Трёхмерная цифровая реконструкция мозга 65-летней женщины, раскрывающая его детали с микроскопической точностью, получила название BigBrain. Мозг состоит из огромного числа сетей нейронов, которые варьируются по своим размерам и форме, а также числу уровней, в весьма широком диапазоне. Исследователи отныне могут видеть распределение мозговых нейронов с высокой степенью точности.

Описание открытия было опубликовано в журнале Science. Оно имеет потенциал для проведения дальнейших исследований широкого спектра заболеваний мозга, включая болезни Паркинсона и Альцгеймера. BigBrain также сможет послужить в качестве атласа в нейрохирургии и дать медикам бесценную возможность увидеть, как мозг обрабатывает эмоции, восприятие информации и языковую деятельность.

Ведущий автор Кэтрин Амунтс (Katrin Amunts) из немецкого исследовательского центра Jlich полагает, что «BigBrain станет базисом для научного обсуждения широкого спектра вопросов медицины». Модель мозга «переопределяет привычные карты, ведущие свои родословные ещё из начала 20-го столетия».

Главный редактор журнала Science Питер Стерн (Peter Stern) полагает, что учёным удалось раздвинуть границы привычных технологий. Посредством инструмента под названием микротом они разрезали мозг женщины на крохотные секции толщиной в 20 микрометров. Чтобы создать карту мозга, было использовано 7400 таких секций. Отдельные изображения от них были собраны воедино для создания связанной трёхмерной картины. Использовался планшетный сканер высокого разрешения, оцифровывавший отдельные изображения в полноценную 3D-модель.

По мнению Алана Эванса (Alan Evans), профессора Неврологического Института при Университете МакГила в Монреале, «проект был настоящим шедевром, соединившим 7400 индивидуальных гистологических образцов, каждый со своей собственной уникальной формой, в связное пространственное изображение».

BigBrain предоставляет картину отдельных участков мозга в непревзойдённом разрешении. По словам Стерна, «достигнутое пространственное разрешение превосходит ранее полученные карты в 50 раз». Амунтс добавляет, что исследователи с удовольствием достигли бы изображения в масштабе одного микрометра, но в настоящее время попросту не существует компьютеров, которые смогли бы обработать получаемые при этом данные, как в плане анализа, так и отображения.

Исследователи говорят, что данная работа стала осуществлением двадцатилетней мечты. Мечта сбылась благодаря междисциплинарному и межконтинентальному взаимодействию учёных из Европы и Канады, от нейроанатомии до суперкомпьютерной сферы. Хотя карта создана на основе мозга всего одного человека, она даёт важную информацию для интерпретации функционирования мозга всех людей, полагает Дэвид Ван Эссен (David Van Essen), нейробиолог из Университета Вашингтона в Сент-Луисе.

Исследователи надеются использовать карты для точного измерения толщины коры головного мозга и улучшения понимания процесса развития нейродегенеративных заболеваний. На достижение в один прекрасный день разрешения в один микрон, которое даст возможность изучить все детали морфологии клеток, учёные надежды не теряют.

На ту же тему
© 2017 ·   Войти   · Здоровый Мозг Наверх