Pierwsza tak dokładna mapa mózgu. Naukowcy chwalą się nowymi odkryciami

Współpraca naukowców z Harvardu i specjalistów od sztucznej inteligencji z Google pozwoliła na najbardziej zaawansowane do tej pory badanie mapowania neuronów, dzięki pełnemu obrazowaniu i mapowaniu próbki ludzkiego mózgu. Naukowcy zrekonstruowali tylko niewielki fragment tkanki, ale stworzona w ten sposób mapa mózgu wygenerowała aż 1,4 PB danych. Przy okazji pojawiło się wiele nowych odkryć.

Badanie naukowców pozwoliło stworzyć szczegółową mapę mózguBadanie naukowców pozwoliło stworzyć szczegółową mapę mózgu
Źródło zdjęć: © Google Research, Harvard University | D. Berger, J. Lichtman
Paweł Maziarz

Naukowcy posłużyli się próbką tkanki ludzkiego mózgu, która została pobrana od kobiety chorej na padaczkę. Badanie miało na celu pomóc kontrolować napady choroby, ale udało się tutaj dokonać wielu ciekawych odkryć.

Podczas operacji mózgu pobrano tkankę w kształcie sześcianu o wielkości 1 mm, którą pocięto na 5 tys. fragmentów cieńszych od ludzkiego włosa. Naukowcy wykonali zdjęcia każdego wycinka za pomocą mikroskopu elektronowego, a następnie ponownie je połączyli w cyfrową mapę mózgu. Zespół Google wykorzystał model uczenia maszynowego, aby zrekonstruować wszystkie obrazy 2D w szczegółową mapę mózgu 3D. Zespół udostępnił mapę bezpłatnie innym badaczom.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

Nowe odkrycia naukowców

Badanie pozwoliło odkryć wiele tajemnic mózgu, które dotychczas były nieznane — niektóre skupiska komórek rosły w symetrycznych układach, pojedynczy neuron posiadał ponad 5000 punktów połączeń z innymi neuronami, a niektóre aksony (końce nerwów przewodzących sygnały) z nieznanych powodów były skręcone w kulki.

Jeff Lichtman, profesor Harvardu, skomentował badania w dzienniku The Guardian:

"W tym zbiorze danych znaleźliśmy wiele rzeczy, których nie ma w podręcznikach. Nie rozumiemy tych rzeczy, ale mogę powiedzieć, że sugerują, że istnieje przepaść między tym, co już wiemy i to, co powinniśmy wiedzieć."

Pełna mapa mózgu zajmowałaby ogromną ilość miejsca

Milimetrowy fragment ludzkiego mózgu wygenerował 1,4 PB (petabajta) surowych danych, które pozwoliły stworzyć najbardziej szczegółowy obraz ludzkiego mózgu jaki kiedykolwiek powstał. Ciągle jednak mówimy o mikroskopijnym fragmencie organu.

Serwis Tom’s Hardware policzył, że milimetr sześcienny tkanki mózgowej stanowi zaledwie jedną milionową rozmiaru mózgu dorosłego człowieka. Oznacza to, że dane potrzebne do wygenerowania pełnej mapy mózgu dorosłego człowieka zajmowałyby 1,6 ZB (zettabajta) danych. Problem w tym, że obecnie trudno skonstruować system obliczeniowy o takiej pojemności - przy obecnej technologii, nośniki potrzebne do opracowania takiego centrum zajmowałyby powierzchnię prawie 57 hektarów (czyli około 79 boisk piłkarskich).

Wybrane dla Ciebie
Ostateczny koniec życia na Ziemi. Komputer NASA wskazał konkretny rok
Ostateczny koniec życia na Ziemi. Komputer NASA wskazał konkretny rok
Ile Krabów zniszczyli Rosjanie? Liczby stanowią jasno
Ile Krabów zniszczyli Rosjanie? Liczby stanowią jasno
Zmarszczki na palcach po kąpieli. Co mówią o naszym zdrowiu?
Zmarszczki na palcach po kąpieli. Co mówią o naszym zdrowiu?
Nowy użytkownik myśliwców JAS 39 Gripen. To kraj spoza NATO
Nowy użytkownik myśliwców JAS 39 Gripen. To kraj spoza NATO
Polska broń na eksport. Nabywcy pozostają tajemnicą
Polska broń na eksport. Nabywcy pozostają tajemnicą
Cios w Rosję. Ukraińcy sparaliżowali Kolej Transsyberyjską
Cios w Rosję. Ukraińcy sparaliżowali Kolej Transsyberyjską
Zaporoska Elektrownia Jądrowa. Straciła główną linię zasilania
Zaporoska Elektrownia Jądrowa. Straciła główną linię zasilania
Jak wygląda? Naukowcy sprawdzają co kryje wnętrze Księżyca
Jak wygląda? Naukowcy sprawdzają co kryje wnętrze Księżyca
Niepokojące dane. Mikroplastik może wspierać transmisję wirusów
Niepokojące dane. Mikroplastik może wspierać transmisję wirusów
Spektakularny wyczyn. Naukowcy ustalili położenie komety... z Marsa
Spektakularny wyczyn. Naukowcy ustalili położenie komety... z Marsa
Stare wycofano, nowych nie ma. Polska marynarka wojenna bez śmigłowców pokładowych
Stare wycofano, nowych nie ma. Polska marynarka wojenna bez śmigłowców pokładowych
Rosjanie rozwijają sprzęt. Ukrainiec: tempo jest alarmujące
Rosjanie rozwijają sprzęt. Ukrainiec: tempo jest alarmujące