Polak opowiada: Ta metoda ma pomóc z rewolucyjną mapą mózgu
Naukowcy z Google Research w Zurychu opracowali nową metodę badania połączeń nerwowych w mózgu. Metoda LICONN może zrewolucjonizować neuronaukę, oferując tańsze i bardziej dostępne narzędzia badawcze.
Rezonans mózgu
Dr Michał Januszewski z Google Research w Zurychu opowiada o nowej metodzie badania mózgu, zwanej LICONN (light microscopy-based connectomics). Opracowana ona została przez grupę Johanna Danzla z IST w Austrii, przy współpracy z Google. Jak przekonuje ekspert, działa ona podobnie do mikroskopów elektronowych. Metoda ta wykorzystuje dwie techniki: mikroskopię ekspansywną i sztuczną inteligencję.
Czym jest LICONN?
Dr Januszewski tłumaczy, że dzięki mikroskopii ekspansywnej naukowcy mogą uzyskać bardziej szczegółowe obrazy, co jest nieosiągalne przy użyciu tradycyjnych mikroskopów elektronowych.
Dalsza część artykułu pod materiałem wideo
"Sławosz, Sławosz!". Polski astronauta powitany po wylądowaniu w Polsce
–Tkankę poddaje się działaniu specjalnych substancji, co powoduje, że wielokrotnie – nawet 16 razy w jednym wymiarze – zwiększa swoje rozmiary (...) Do tego stosuje się barwienie białek – podstawowych materiałów budulcowych każdej komórki. Dzięki temu możemy zobaczyć wiele z tego, co znajduje się w wybranym przez nas fragmencie tkanki – mówi ekspert.
Rola sztucznej inteligencji
SI jest wykorzystana w konektomice, czyli nauce o mapowaniu połączeń nerwowych, która jest kluczowa dla zrozumienia funkcjonowania mózgu. Dr Januszewski porównuje strukturę neuronów do drzew, gdzie synapsy pełnią rolę kluczowych punktów przekazywania informacji. Dzięki LICONN możliwe jest dokładniejsze badanie tych struktur.
– Z czasem algorytmy sztucznej inteligencji zaczęły działać tak dobrze, że zaczęły tworzyć rekonstrukcje neuronów z czarno-białych obrazów, w tym identyfikować synapsy – mówi dr Januszewski.
Sztuczna inteligencja zatem odgrywa kluczową rolę w analizie danych uzyskanych z LICONN. Algorytmy SI pomagają w identyfikacji i rekonstrukcji neuronów, co znacznie przyspiesza proces badawczy.
Efekty współpracy
LICONN łączy mikroskopię świetlną z barwieniem białek. To pozwala na lepsze zrozumienie struktury i funkcji mózgu, co może mieć zastosowanie w neurologii i psychiatrii.
Celem naukowców jest stworzenie zintegrowanych map mózgu, które łączą dane o połączeniach synaptycznych, chemii mózgu i jego aktywności. Tego typu projekty są już realizowane na przykładzie danio pręgowanego, co może prowadzić do nowych odkryć w przyszłości.
