Noin puolikkaan riisinjyvän kokoisesta näytepalasta saatiin satoja teratavuja dataa aivosoluista ja hermoyhteyksistä.
Ihmisaivoista on julkaistu tähän mennessä suurin 3d-mallinnus.
Harvardin yliopiston ja Googlen tutkimuslaitoksen tutkijat kartoittivat noin kuutiomillimetrin kokoisen palan ja rakensivat sen solut ja synapsit digitaaliseksi aineistoksi.
Mallinnus käsittää 57 000 solua, 230 millimetriä verisuonia ja 150 miljoonaa synapsia eli hermosolujen välistä yhteyttä.
Noin puolikkaan riisinjyvän kokoisesta palasta saatiin 1 400 teratavua dataa.
”Se vetää melko nöyräksi. Kuinka tulemme koskaan käsittämään tätä kaikkea monimutkaisuutta”, yksi artikkelin kirjoittajista Viren Jain sanoo Naturen mukaan.
Näytepala saatiin 45-vuotiaalta naiselta, jonka aivoja leikattiin epilepsian hoidon vuoksi. Pala oli peräisin aivokuorelta eli oppimista, ongelmanratkaisua ja aistihavaintoja käsittelevästä aivojen osasta.
Näyte upotettiin säilöntäaineisiin ja väritettiin raskasmetalleilla, jotta solut erottuisivat paremmin.
Näyte leikattiin 5 000 palaksi, joista kukin oli 34 nanometriä paksu. Näitä pienempiä palasia kuvattiin elektronimikroskoopeilla.
Tämän jälkeen Googlen tutkijoiden tiimi kehitti tekoälymalleja, jotka kokosivat mikroskooppikuvat yhteen kokonaiseksi 3d-malliksi.
Mallinnuksen data sekä sen tutkimiseen tarkoitetut työkalut on julkaistu vapaasti tutkittavaksi.
Mallinnuksen avulla tutkijat pystyivät tunnistamaan aiemmin tuntemattomia puolia ihmisen aivokuoren toiminnasta. Löytyi esimerkiksi neuroneja eli hermosoluja, joilla oli jopa 50 yhteyttä toisiinsa.
”Yleensä kahden neuronin väliltä löytyy korkeintaan muutama yhteys”, Jain toteaa Naturen mukaan.
Lisäksi löytyi neuronipareja, jotka olivat lähes täydellisiä peilikuvia toisistaan sekä neuroneja, joiden viejähaarakkeet muodostivat mittavia kiemuroita.
Epilepsiapotilaalta saadun näytteen vuoksi ei ole varmaa, liittyvätkö muodostelmat tautiin vai ovatko ne vain harvinaisia.
Mallinnuksen ja tulevien vastaavien aineistojen toivotaan valottavan aivojen tervettä ja sairauden muuntamaa toimintaa
Tutkimusartikkeli mallinnuksesta julkaistiin Science-lehdessä. Siitä kirjoitti myös Harvardin yliopiston julkaisu The Harvard Gazette .
Ei kommentteja:
Lähetä kommentti