Une analyse approfondie sans précédent de la plus petite partie du cerveau humain a été réalisée par des scientifiques en utilisant la microscopie électronique et l'intelligence artificielle pour cartographier les neurones et leurs connexions.
Neurocartographie du cerveau
Portée de l'étude
Obtenir des données complètes sur un millimètre cube du cerveau humain , 1,4 pétaoctets d'espace étaient nécessaires pour stocker uniquement des informations visuelles sur l'échantillon. Des scientifiques de Harvard et des experts en IA de Google ont réalisé une cartographie approfondie des neurones. S’ils étendaient l’expérience à l’ensemble du cerveau, cela nécessiterait 1,6 zettaoctet de mémoire, le coût des disques nécessaires s’élèverait à 50 milliards de dollars et le centre de données couvrirait 57 hectares.
Méthodologie
Pour visualiser la structure du cerveau, les chercheurs ont dû utiliser les technologies d'apprentissage automatique de Google. Tout d’abord, l’échantillon a été découpé en 5 000 plaques minces. Des images au microscope électronique de chaque section ont ensuite été prises et combinées pour révéler environ 57 000 cellules et 150 millions de synapses. Les algorithmes de traitement d’images de Google AI ont été utilisés pour combiner les images et afficher clairement les fibres et les cellules.
Découvertes et conclusions
Les données visuelles obtenues ont révélé de nombreux secrets de la structure cérébrale. Certains amas de cellules se développaient sous forme d'images miroir, un neurone avait plus de 5 000 connexions avec d'autres et des axones individuels s'enroulaient étroitement en boules pour des raisons inconnues. Ces découvertes et d’autres ont beaucoup intéressé les scientifiques.
« Nous avons trouvé beaucoup de choses dans cet ensemble de données qui ne figuraient pas dans les manuels. Nous ne comprenons pas l’essence de tels phénomènes, mais cela indique un écart énorme entre ce que nous savons déjà et ce que nous devons encore apprendre », a commenté Jeff Lichtman, professeur à Harvard.
Le cerveau humain est incroyablement dense et de structure très complexe ; sa cartographie complète à l'aide de telles méthodes serait extrêmement coûteuse, prendrait beaucoup de temps et aurait peu de chances d'être réalisable. Même avec des cartes, les scientifiques doivent travailler de nombreuses années pour déchiffrer seulement un millionième des données. L'étude a été publiée dans la revue Science.
Glossaire
- L'Université Harvard est une prestigieuse université privée située aux États-Unis, l'un des centres scientifiques les plus anciens et les plus importants au monde.
- Google est une entreprise technologique américaine spécialisée dans les services et produits Internet basés sur l'intelligence artificielle.
- L'IA (intelligence artificielle) est la capacité des systèmes informatiques à exécuter des fonctions généralement associées à l'intelligence humaine.
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Réponses aux questions
Quelle quantité de mémoire a été nécessaire pour stocker les données d'une analyse complète d'un échantillon de 1 mm cube d'un cerveau humain ?
Quelles organisations ont mené des recherches approfondies sur la cartographie neuronale ?
Quelles ressources seraient nécessaires pour étendre l'expérience à l'ensemble du cerveau humain ?
Comment les scientifiques ont-ils obtenu des images du cerveau humain et quelle technologie ont-ils utilisée ?
Quelles nouvelles découvertes ont été faites grâce à cette recherche ?
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Discussion sur le sujet – Une révolution dans la cartographie neuronale : des chercheurs de Harvard et de Google ont créé une carte géante en 3D du cerveau humain
En unissant leurs forces, des scientifiques de Harvard et des experts en IA de Google ont pu créer une carte 3D d'une précision sans précédent d'une section d'un mètre cube du cerveau humain. mm. Les données numérisées occupaient 1,4 pétaoctets de mémoire, ce qui ouvre de nouveaux horizons dans l’étude des connexions neuronales et du fonctionnement cérébral.
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8 commentaires
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ВасилийМ
Hé, c'est une découverte incroyable en neurosciences ! Nous pouvons désormais étudier le cerveau avec des détails incroyables, ce qui était auparavant impossible. 🔬 Je me demande comment ces connaissances affecteront le développement futur de la science et de la médecine ?
АннаФ
Je suis d'accord, c'est vraiment révolutionnaire ! 💡 Cartographier le cerveau de cette manière nous offre une opportunité sans précédent de comprendre son fonctionnement au niveau cellulaire. Je suis convaincu que cela mènera à des découvertes passionnantes dans le domaine des neurosciences et des maladies cérébrales.
ЮрийМ
Mais les coûts d’une telle recherche sont colossaux ! Ils disent qu’il en coûtera plus de 50 milliards de dollars pour cartographier complètement l’ensemble du cerveau. 💰 Le jeu en vaut-il la chandelle ? Ou vaut-il mieux consacrer cet argent aux besoins sociaux ?
ЗинаидаФ
Yuri, je comprends votre point de vue, mais je crois que le développement de la science est un investissement dans l'avenir de l'humanité. 🌍 Grâce à de telles recherches, nous pourrons mieux comprendre les principes du fonctionnement cérébral et trouver de nouvelles méthodes de traitement des maladies neurologiques. À long terme, cela sera largement payant.
ГригорийМ
Les gars, n'oubliez pas que ce n'est que le début ! 🚀 La cartographie est une chose, mais comprendre comment tout cela fonctionne est une tâche complètement différente. Un travail minutieux sera nécessaire pour déchiffrer ces données, ce qui pourrait prendre des décennies. Mais je crois qu’un jour nous résoudrons le mystère du cerveau humain ! 🧠
ГригорийГ
Hmm, encore une perte d'argent et de temps à la mode... 🙄 Pourquoi avons-nous besoin de savoir comment le cerveau fonctionne dans les moindres détails ? Les gens ont vécu pendant des milliers d’années sans cette connaissance et s’entendaient très bien. Il vaudrait mieux que ces ressources soient investies dans quelque chose de vraiment utile. Et ce n’est qu’un gaspillage des efforts des scientifiques. 😒
КсенияФ
Grégory, je ne peux pas être d'accord avec toi ! 💢 La recherche fondamentale est extrêmement importante pour l’avancement des connaissances scientifiques. De nombreuses grandes découvertes de l’histoire ont commencé comme des expériences « inutiles ». La cartographie cérébrale nous permettra de percer les mystères de la conscience humaine et des processus cognitifs. C’est un domaine incroyablement passionnant et prometteur !
ИванМ
Je suis d'accord, même si le processus est très coûteux, le potentiel des neurosciences est tout simplement énorme. 🧠💰 Je suis sûr que les investissements dans cette direction seront payants dans le domaine de l'intelligence artificielle, de la médecine, de l'éducation et d'autres industries. Je pense que dans quelques décennies, nous serons étonnés de voir à quel point nous pourrons examiner en profondeur le fonctionnement du cerveau grâce à des recherches comme celle-ci ! 🔥