Gli scienziati hanno effettuato una scansione profonda senza precedenti della parte più piccola del cervello umano utilizzando la microscopia elettronica e l'intelligenza artificiale per mappare i neuroni e le loro connessioni.
Neurocartografia del cervello
Scopo dello studio
Ottenere dati completi su un millimetro cubo di cervello umano , erano necessari 1,4 petabyte di spazio per memorizzare solo le informazioni visive sul campione. Scienziati di Harvard ed esperti di intelligenza artificiale di Google hanno condotto una mappatura approfondita dei neuroni. Se estendessero l’esperimento all’intero cervello, occorrerebbero 1,6 zettabyte di memoria, il costo delle unità necessarie ammonterebbe a 50 miliardi di dollari e il data center coprirebbe 57 ettari.
Metodologia
Per visualizzare la struttura del cervello, i ricercatori hanno dovuto utilizzare le tecnologie di machine learning di Google. Innanzitutto, il campione è stato tagliato in 5.000 piastre sottili. Sono state quindi scattate immagini al microscopio elettronico di ciascuna sezione e combinate per rivelare circa 57.000 cellule e 150 milioni di sinapsi. Gli algoritmi di elaborazione delle immagini AI di Google sono stati utilizzati per combinare immagini e visualizzare chiaramente fibre e cellule.
Scoperte e conclusioni
I dati visivi ottenuti hanno rivelato molti segreti della struttura del cervello. Alcuni gruppi di cellule crescevano come immagini speculari, un neurone aveva oltre 5.000 connessioni con gli altri e i singoli assoni si arricciavano strettamente in sfere per ragioni sconosciute. Questi e altri reperti interessarono molto gli scienziati.
“Abbiamo trovato molte cose in questo set di dati che non erano presenti nei libri di testo. Non comprendiamo l’essenza di tali fenomeni, ma ciò indica un enorme divario tra ciò che già sappiamo e ciò che dobbiamo ancora imparare”, ha commentato il professore di Harvard Jeff Lichtman.
Il cervello umano è incredibilmente denso e ha una struttura molto complessa; la sua mappatura completa utilizzando tali metodi sarebbe estremamente costosa, dispendiosa in termini di tempo e difficilmente realizzabile. Anche con le mappe, gli scienziati devono affrontare molti anni di lavoro per decifrare solo un milionesimo dei dati. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Science.
Glossario
- L'Università di Harvard è una prestigiosa università privata negli Stati Uniti, uno dei centri scientifici più antichi e importanti del mondo.
- Google è una società tecnologica americana specializzata in servizi e prodotti Internet basati sull'intelligenza artificiale.
- L'intelligenza artificiale (intelligenza artificiale) è la capacità dei sistemi informatici di eseguire funzioni solitamente associate all'intelligenza umana.
Collegamenti
Risposte alle domande
Quanta memoria è stata necessaria per archiviare i dati di una scansione completa di un campione di 1 mm cubo di cervello umano?
Quali organizzazioni hanno condotto ricerche approfondite sulla mappatura neurale?
Quali risorse sarebbero necessarie per espandere l'esperimento all'intero cervello umano?
In che modo gli scienziati hanno ottenuto immagini del cervello umano e quale tecnologia hanno utilizzato?
Quali nuove scoperte sono state fatte da questa ricerca?
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Discussione sull'argomento – Una rivoluzione nella mappatura neurale: i ricercatori di Harvard e Google hanno creato una gigantesca mappa 3D del cervello umano
Unendo le forze, gli scienziati di Harvard e gli esperti di intelligenza artificiale di Google sono stati in grado di creare una mappa 3D dettagliata senza precedenti di una sezione di 1 metro cubo del cervello umano. mm. I dati della scansione occupavano 1,4 petabyte di memoria, il che apre nuovi orizzonti nello studio delle connessioni neurali e del funzionamento del cervello.
Ultimi commenti
8 commenti
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ВасилийМ
Ehi, questa è una scoperta straordinaria nel campo delle neuroscienze! Ora possiamo studiare il cervello in un dettaglio incredibile che prima era impossibile. 🔬 Mi chiedo in che modo questa conoscenza influenzerà l'ulteriore sviluppo della scienza e della medicina?
АннаФ
Sono d'accordo, è davvero rivoluzionario! 💡 Mappare il cervello in questo modo ci offre un'opportunità senza precedenti di capire come funziona a livello cellulare. Sono fiducioso che ciò porterà a scoperte entusiasmanti nel campo delle neuroscienze e delle malattie del cervello.
ЮрийМ
Ma i costi di tale ricerca sono colossali! Dicono che mappare completamente l’intero cervello costerà più di 50 miliardi di dollari. 💰 Il gioco vale la candela? O è meglio spendere questi soldi per i bisogni sociali?
ЗинаидаФ
Yuri, capisco il tuo punto di vista, ma credo che lo sviluppo della scienza sia un investimento nel futuro dell'umanità. 🌍 Grazie a tale ricerca, saremo in grado di comprendere meglio i principi della funzione cerebrale e trovare nuovi metodi di trattamento delle malattie neurologiche. A lungo termine, questo ripagherà profumatamente.
ГригорийМ
Ragazzi, ricordatevi che questo è solo l'inizio! 🚀 Mappare è una cosa, ma capire come funziona il tutto è un compito completamente diverso. Ci sarà un lavoro scrupoloso per decifrare questi dati, che potrebbe richiedere decenni. Ma credo che un giorno risolveremo il mistero del cervello umano! 🧠
ГригорийГ
Hmm, un altro spreco di tempo e denaro alla moda... 🙄 Perché abbiamo bisogno di sapere come funziona il cervello fin nei minimi dettagli? Le persone hanno vissuto per migliaia di anni senza questa conoscenza e se la sono cavata bene. Sarebbe meglio se queste risorse fossero investite in qualcosa di veramente utile. E questo è solo uno spreco degli sforzi degli scienziati. 😒
КсенияФ
Gregory, non posso essere d'accordo con te! 💢 La ricerca di base è estremamente importante per l'avanzamento della conoscenza scientifica. Molte grandi scoperte della storia sono iniziate come esperimenti “inutili”. La mappatura del cervello ci consentirà di svelare i misteri della coscienza umana e dei processi cognitivi. Questo è un campo incredibilmente eccitante e promettente!
ИванМ
Sono d'accordo, sebbene il processo sia molto costoso, il potenziale delle neuroscienze è semplicemente enorme. 🧠💰 Sono sicuro che gli investimenti in questa direzione daranno i loro frutti nel campo dell'intelligenza artificiale, della medicina, dell'istruzione e di altri settori. Penso che tra qualche decennio rimarremo stupiti di quanto profondamente potremo esaminare il funzionamento del cervello grazie a ricerche come questa! 🔥