Model kawałka mózgu, jakiego jeszcze nie było

1,4 petabajta danych pochodzących z mikroskopii elektronowej ma trójwymiarowa cyfrowa rekonstrukcja fragmentu ludzkiego mózgu w kształcie sześcianu o boku wynoszącym milimetr przygotowana przez zespół naukowców z Uniwersytetu Harvarda i Google Research. W tym drobnym wycinku znajduje się 57 tysięcy komórek nerwowych, 150 milionów synaps i 230 milimetrów ultracienkich naczyń krwionośnych.

Opisana w „Science” rekonstrukcja, nazwana H01, opiera się na próbce ludzkiego mózgu pochodzącej od pacjenta z padaczką pobranej podczas operacji. Próbka została utrwalona, zabarwiona metalami ciężkimi w celu uwydatnienia szczegółów, zatopiona w żywicy i podzielona na ponad pięć tysięcy plastrów o średniej grubości 33,9 nanometra, zebranych na specjalnej błonie. Naukowcy pod kierownictwem Jeffa Lichtmana z Uniwersytetu Harvarda wykorzystali wysokowydajną mikroskopię elektronową do obrazowania tego niewielkiego kawałka tkanki z niespotykaną dotąd szczegółowością. Dane zajęły 1,4 petabajta pamięci komputerowej.

Opracowany model fragmentu mózgu ujawnił wcześniej niewidoczne szczegóły, np. fakt, że komórki glejowate, czyli nieneuronalne, przewyższały liczebnie neurony w próbce dwukrotnie, a najczęstszym typem komórek były oligodendrocyty, komórki, które pomagają pokryć aksony ochronną mieliną. Lichtman i współpracownicy pracują nad „konektomem”, mapą mózgu i całego jego „okablowania”, która może pomóc w badaniach i leczeniu schorzeń mózgu. Celem projektu konektomicznego jest na kolejne lata odtworzenie całego mózgu myszy. Odtworzeniu mózgu ludzkiego zajmie znacznie więcej czasu i zasobów, ale jest na horyzoncie badawczym.

Źródło: sciencealert.com, Fot. Adobe Stock

Mirosław Usidus