تهیه نقشه سه‌بعدی مغز توسط محققان گوگل و هاروارد

به گزارش ایسنا، یک نقشه سه بعدی از یک میلیونیم قشر مغز با استفاده از ۲۲۵ میلیون تصویر و ۱.۴ پتابایت داده عظیم ایجاد شده است.

مغز انسان پیچیده ترین رایانه ای است که تاکنون وجود داشته است و نقشه برداری از پیچ و تاب مغز و انبوهی از نورون ها، سیناپس ها و سلول های دیگر تقریباً غیرممکن است. اما مهندسان گوگل و هاروارد نقشه سه بعدی قابل جستجویی از بخش کوچکی از قشر مغز انسان را در مجموعه داده ای موسوم به H01 ایجاد کرده اند.

تلاش های محققان در ایجاد این نقشه یک گام رو به جلو در جهت ارتقای مطالعات پیشین که سال گذشته انجام شد، محسوب می شود. سال گذشته گوگل و مؤسسه پزشکی هاورد هیوز بزرگترین تصویر با کیفیت بالا از اتصال مغز یک مگس میوه را منتشر کردند.

محققان با نمونه ۱ میلی متر مکعبی گرفته شده از لوب گیجگاهی قشر مغز انسان کار خود را آغاز کردند. این ماده برای شفافیت بصری رنگ آمیزی شد و برای حفظ آن در رزین پوشانده شد و سپس به حدود ۵۳۰۰ قطعه که هر کدام ضخامت حدود ۳۰ نانومتر داشتند، برش داده شد. سپس از میکروسکوپ الکترونی روبشی با رزولوشن ۴ نانومتر برای تصویربرداری آن استفاده شد. این باعث ایجاد ۲۲۵ میلیون تصویر دو بعدی شد که پس از آن دوباره در یک حجم سه بعدی قرار گرفتند.

الگوریتم های یادگیری ماشین برای شناسایی سلول ها و ساختارهای مختلف درون نمونه را اسکن کردند. پس از چند بار عبور از سیستم های مختلف خودکار، چشم انسان برخی سلول ها را تصحیح کرد تا اطمینان حاصل کند که الگوریتم ها بدرستی آن ها را شناسایی کرده اند. نتیجه نهایی آن شد که گوگل (Google) آنرا مجموعه داده H01 می نامد و یکی از جامع ترین نقشه های مغز انسان است که تاکنون تهیه شده است. این شامل ۵۰ هزار سلول و ۱۳۰ میلیون سیناپس و همچنین بخش های کوچکتری از سلول ها مانند آکسون ها، دندریت ها، میلین و مژک ها است. اکنون مجموعه داده H01 به صورت آنلاین در دسترس است تا محققان و افراد علاقه مند آن را بررسی کنند.