Проводилось беспрецедентно глубокое сканирование мельчайшей части человеческого мозга учеными с использованием электронной микроскопии и искусственного интеллекта для картирования нейронов и их связей.
Нейрокартография мозга
Масштабы исследования
Для получения полных данных о кубическом миллиметре человеческого мозга потребовалось 1,4 петабайта пространства для хранения только визуальной информации об образце. Ученые из Гарварда и эксперты по ИИ Google провели углубленное картирование нейронов. Если бы они расширили эксперимент на весь мозг, это заняло бы 1,6 зеттабайт памяти, стоимость необходимых накопителей составила бы $50 млрд, а площадь дата-центра – 57 га.
Методология
Для визуализации устройства мозга исследователям пришлось задействовать технологии машинного обучения Google. Сначала образец был разрезан на 5000 тонких пластин. Затем электронным микроскопом создавались снимки каждого среза, которые были объединены для выявления около 57 000 клеток и 150 млн. синапсов. Для комбинирования изображений и четкого отображения волокон и клеток применялись алгоритмы обработки изображений Google AI.
Открытия и выводы
Полученные визуальные данные раскрыли многие тайны устройства мозга. Некоторые кластеры клеток росли в виде зеркальных отражений, один нейрон имел свыше 5000 связей с другими, а отдельные аксоны по неизвестным причинам плотно сворачивались в шарики. Эти и другие находки крайне заинтересовали ученых.
«Мы обнаружили в этом наборе данных много вещей, отсутствующих в учебниках. Мы не понимаем сути таких явлений, но это указывает на огромный пробел между тем, что мы уже знаем, и тем, что нам еще предстоит узнать», – прокомментировал профессор Гарварда Джефф Лихтман.
Человеческий мозг невероятно плотен и очень сложен по устройству, его полное картирование подобными методами было бы чрезвычайно затратным, долгим и вряд ли осуществимым. Даже при наличии карт ученым предстоит многолетняя работа по расшифровке лишь миллионной доли данных. Исследование опубликовано в журнале Science.
Глоссарий
- Гарвардский университет – престижный частный университет в США, один из старейших и ведущих мировых научных центров.
- Google – американская технологическая компания, специализирующаяся на интернет-сервисах и продуктах на базе искусственного интеллекта.
- ИИ (искусственный интеллект) – способность компьютерных систем выполнять функции, которые обычно связывают с человеческим интеллектом.
Ссылки
Ответы на вопросы
Какой объем памяти потребовался для сохранения данных полного сканирования образца человеческого мозга размером 1 кубический мм?
Какие организации проводили исследование по глубокому погружению в нейронное картографирование?
Какие ресурсы потребовались бы для расширения эксперимента на весь человеческий мозг?
Как ученые получили изображения человеческого мозга и какую технологию при этом использовали?
Какие новые открытия были сделаны благодаря этому исследованию?
Хештеги
Сохрани ссылку на эту статью
Обсуждение темы – Революция в нейронной картографии: исследователи из Гарварда и Google создали гигантскую 3D-карту человеческого мозга
Объединив усилия, ученые из Гарварда и специалисты по ИИ из Google смогли создать беспрецедентно детализированную 3D-карту участка человеческого мозга размером 1 куб. мм. Данные сканирования заняли 1,4 петабайта памяти, что открывает новые горизонты в изучении нейронных связей и функционирования мозга.
Последние комментарии
8 комментариев
Написать комментарий
Ваш адрес электронной почты не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *
ВасилийМ
Э, это потрясающее открытие в нейробиологии! Теперь мы можем изучать мозг в невероятных подробностях, которые раньше были невозможны. 🔬 Интересно, как эти знания повлияют на дальнейшее развитие науки и медицины?
АннаФ
Согласна, это поистине революционно! 💡 Картографирование мозга таким образом дает нам беспрецедентную возможность понять, как он функционирует на клеточном уровне. Уверена, это приведет к захватывающим открытиям в области нейронаук и болезней мозга.
ЮрийМ
Но и затраты на подобные исследования колоссальные! Говорят, на полное картографирование всего мозга потребуется более 50 миллиардов долларов. 💰 Стоит ли игра свеч? Или лучше потратить эти деньги на социальные нужды?
ЗинаидаФ
Юрий, понимаю твою точку зрения, но я считаю, что развитие науки - это инвестиция в будущее человечества. 🌍 Благодаря таким исследованиям мы сможем лучше понять принципы работы мозга и найти новые методы лечения неврологических заболеваний. В долгосрочной перспективе это окупится сторицей.
ГригорийМ
Ребята, помните, что это только начало! 🚀 Картографировать - одно дело, но понять, как все это работает - совсем другая задача. Предстоит кропотливая работа по расшифровке этих данных, которая может занять десятилетия. Но я верю, что однажды мы разгадаем загадку человеческого мозга! 🧠
ГригорийГ
Хм, очередная модная трата денег и времени... 🙄 Зачем нам знать, как устроен мозг до мельчайших деталей? Люди жили тысячи лет без этих знаний и прекрасно обходились. Лучше бы эти ресурсы вложили во что-нибудь действительно полезное. А это просто пустая трата усилий учёных. 😒
КсенияФ
Григорий, я не могу с вами согласиться! 💢 Фундаментальные исследования чрезвычайно важны для продвижения научного знания. Многие великие открытия в истории начинались как "бесполезные" эксперименты. Картографирование мозга позволит нам раскрыть тайны человеческого сознания и когнитивных процессов. Это невероятно увлекательная и перспективная область!
ИванМ
Согласен, хоть процесс и очень дорогой, но потенциал нейронаук просто огромен. 🧠💰 Уверен, инвестиции в это направление окупятся в сфере искусственного интеллекта, медицины, образования и других отраслей. Думаю, через несколько десятилетий мы будем поражены тем, как глубоко мы сможем заглянуть в работу мозга благодаря таким исследованиям! 🔥