Nye publikationer
Den største 3D-rekonstruktion af et fragment af den menneskelige hjerne er blevet skabt
Sidst revideret: 02.07.2025
Alt iLive-indhold gennemgås medie eller kontrolleres for at sikre så meget faktuel nøjagtighed som muligt.
Vi har strenge sourcing retningslinjer og kun link til velrenommerede medie websteder, akademiske forskningsinstitutioner og, når det er muligt, medicinsk peer reviewed undersøgelser. Bemærk at tallene inden for parentes ([1], [2] osv.) Er klikbare links til disse undersøgelser.
Hvis du mener, at noget af vores indhold er unøjagtigt, forældet eller på anden måde tvivlsomt, skal du vælge det og trykke på Ctrl + Enter.
En kubikmillimeter hjernevæv virker måske ikke af meget. Men når man tænker på, at den lille firkant indeholder 57.000 celler, 230 millimeter blodkar og 150 millioner synapser, i alt 1.400 terabyte data, har Harvard- og Google-forskerne gjort enorme fremskridt.
Et Harvard-team ledet af Jeff Lichtman, Jeremy R. Knowles-professor i molekylær og cellulær biologi og nyudnævnt dekan for Det Naturvidenskabelige Fakultet, og Google-forskere har skabt den hidtil største 3D-rekonstruktion af den menneskelige hjerne på synaptisk niveau. Den viser i levende detaljer hver celle og dens netværk af neurale forbindelser i en del af den menneskelige temporale cortex på størrelse med et halvt riskorn.
Præstationen, der er offentliggjort i tidsskriftet Science, er den seneste i et næsten årti langt samarbejde med forskere hos Google Research, der kombinerer Lichtman-elektronmikroskopi med AI-algoritmer til at farvekode og rekonstruere pattedyrs meget komplekse neurale ledninger. De tre medforfattere til artiklen er den tidligere Harvard-postdoc Alexander Shapson-Ko, Google Researchs Michal Januszewski og Harvard-postdoc Daniel Berger.
Det endelige mål med samarbejdet, støttet af National Institutes of Healths BRAIN-initiativ, er at skabe et kort i høj opløsning over neural forbindelse på tværs af hele musehjernen, hvilket ville kræve omkring 1.000 gange flere data, end de lige har fået fra én kubikmillimeter menneskelig cortex.
Ordet "fragment" er ironisk. En terabyte er en enorm mængde for de fleste mennesker, men et fragment af en menneskelig hjerne - bare en lille, lille del af en menneskelig hjerne - er stadig tusindvis af terabyte.
Jeff Lichtman, Jeremy R. Knowles professor i molekylær og cellulær biologi
Det seneste kort i Science indeholder detaljer om hjernens struktur, som ikke er set før, herunder et sparsomt, men kraftfuldt netværk af axoner forbundet af op til 50 synapser. Holdet bemærkede også nogle ejendommeligheder i vævet, såsom et lille antal axoner, der danner omfattende spiraler. Fordi deres prøve blev taget fra en patient med epilepsi, er de usikre på, om sådanne usædvanlige formationer er patologiske eller blot sjældne.
Lichtmans forskningsområde er "connectomics", som ligesom genomics søger at skabe komplette kataloger over hjernestruktur ned til individuelle celler og forbindelser. Sådanne komplette kort vil belyse vejen til nye forståelser af hjernefunktion og sygdomme, som forskere stadig ved meget lidt om.
Googles avancerede AI-algoritmer kan rekonstruere og kortlægge hjernevæv i tre dimensioner. Holdet har også udviklet et sæt offentligt tilgængelige værktøjer, som forskere kan bruge til at udforske og annotere connectomet.
"I betragtning af den enorme investering, der gik i dette projekt, var det vigtigt at præsentere resultaterne på en måde, så andre nu kunne drage fordel af dem," sagde Google Research-fellow Viren Jain.
Dernæst vil holdet fokusere på en region af musens hippocampus, der er vigtig for neurovidenskaben på grund af dens rolle i hukommelse og neurologiske sygdomme.