Команда Гарварда во главе с Джеффом Лихтманом совместно с исследователями Google создала крупнейшую на сегодняшний день трехмерную реконструкцию части человеческого мозга с синаптическим разрешением.
Учёным удалось получить детальное изображение каждой клетки и сети нейронных связей на участке височной коры человеческого мозга размером примерно в половину рисового зерна.
Фрагмент для исследования был извлечен у 45-летней женщины во время операции для лечения эпилепсии. Изъятый образец ткани был рассечён на 5000 срезов толщиной 34 нм, которые отсканировали с помощью электронных микроскопов.
На сегодняшний день известно, что внутри черепа скрыты 86 миллиардов нейронов, связанных друг с другом 100 триллионами синапсов.
На участке мозга размером всего 1 кубический миллиметр размещаются 57 000 нейронов, 150 миллионов синапсов и 230 мм кровеносных сосудов.
Исследователям предстоит большая работа, ведь для составления полной карты мозга потребуется не менее 1 экзабайта данных.
На основе полученных данных была разработана 3Д модель, изучение которой позволило обнаружить «нетрадиционные нейроны», образующие до 50 вариантов взаимодействия друг с другом. Более того, отдельные нейроны взаимодействовали сами с собой, создавая зеркальную связь.
Всё более детальное изучение тайн работы мозга расширяет не только возможности в лечении и профилактике различных заболеваний и состояний, но и открывает новые возможности в глубинном познании и понимании природы человека.
На фото Шесть слоев возбуждающих нейронов, имеющих цветовую маркировку по глубине. Фото: Google Research и лаборатория Лихтмана.
