Google Inc. и исследователи из Гарвардского университета объединились, чтобы создать наиболее подробное изображение небольшого фрагмента человеческого мозга из когда-либо созданных. Google опубликовал план работы в своем блоге Google AI.
В прошлом году Google выпустил то, что он описал как коннектом половины мозга плодовой мушки. Используя его, исследователи и непрофессионалы могли в равной степени изучить тонкости крохотного мозга мухи. В этом новом усилии команда Google пошла еще дальше, сделав то же самое с очень маленькой частью человеческого мозга.
Работа началась с получения ткани головного мозга человека, взятой из коры головного мозга пациента с эпилепсией, перенесшего операцию на головном мозге в рамках лечения. Затем ткань разрезали примерно на 5300 отдельных срезов 30 нм. Затем каждый из срезов был визуализирован с помощью электронного микроскопа. В результате процесса визуализации было создано 225 миллионов 2D-изображений. Затем компьютер был использован для сшивания изображений вместе, чтобы создать трехмерное представление исходной мозговой ткани.
Затем исследователи использовали алгоритмы машинного обучения для создания трехмерных сегментов, представляющих отдельные клетки. Другой алгоритм был использован для характеристики 130 миллионов синапсов, которые были разбиты на подразделения. Это позволило пометить представляющие интерес структуры, такие как реснички и миелин. Эксперты-люди проверили 100 ячеек, чтобы проверить работу компьютеров. Результат – то, что команда описывает как самую подробную карту связей в человеческом мозгу из когда-либо созданных. Исследователи называют это "H01" набор данных.
Команда сделала карту мозга бесплатно онлайн через интерфейс браузера Neuroglancer. В настоящее время он содержит информацию примерно о 50 000 ячеек, показанных в 3D. Скоро будет добавлено больше. Клетки соединены сотнями миллионов усиков, составляющих примерно 130 миллионов синапсов. Данные по проекту на данный момент составляют 1.4 петабайта.
Команда Google заявляет, что их цель при создании таких инструментов – предоставить ресурсы для изучения человеческого мозга с использованием новых технологий.