Международная группа исследователей завершила 10-летний проект «BigBrain» созданием наиболее полного, детального и высококачественного онлайн-атласа головного мозга человека. 3D-модель была составлена из 7400 срезов мозга, а максимальное разрешение изображения составляет 20 мкм. Итоги проекта опубликованы в журнале Science, а сам атлас в ближайшее время будет доступен онлайн.
Проект «BigBrain» является частью проекта «Человеческий мозг» (Human Brain Project), 10-летней программы с бюджетом в 1 миллиард евро, целью которой является создание максимально точной компьютерной модели головного мозга человека. В ходе проекта «BigBrain» исследователи Монреальского неврологического института (Montreal Neurological Institute) при Университете МакГилла (McGill University), Канада, сделали 7400 тончайших срезов головного мозга 65-летней женщины, после чего каждый снимок был сфотографирован под микроскопом, на что понадобилось более 1 тысячи часов. Полученные фотографии были загружены в суперкомпьютеры Канады и Германии, которые на протяжении нескольких лет обрабатывали 1 триллион байтов изображений, чтобы создать подробную 3D-модель.
Максимальное разрешение изображений составляет 20 мкм — это в 50 раз больше, чем стандартное 1-мм разрешение в современных 3D-моделях головного мозга, которые неврологи уже сравнили с географическими картами Земли, созданными в 17-ом веке. Новый атлас позволяет рассмотреть, как именно расположены нейроны в каждой отдельной области мозга, какая форма и размер у сетей и кластеров, образованных нервными клетками.
Проект «BigBrain» стартовал в 2003 году, но с тех пор технологии усовершенствовались, и теперь ученые способны сканировать срезы головного мозга человека с разрешением в 1 мкм. Это могло бы помочь в создании еще более точного атласа мозга, однако для обработки таких изображений компьютеру пришлось бы справиться с 20 тысячами триллионов байтов информации, а таких компьютеров в настоящее время не существует. Тем не менее, один из участников проекта, невролог Алан Эванс (Alan Evans), убежден: технологии не стоят на месте, и в ближайшем будущем составление точного атласа головного мозга каждого человека станет такой же реальной процедурой, как секвенирование собственного генома.
Ссылки по теме:
— Science, 21.06.2013, DOI: 10.1126/science.1235381
Головной мозг Эйнштейна действительно имеет уникальное строение — 20.11.2012
Головной мозг работает по принципам интернета — 11.08.2010
Фото © shutterstock.com
|