آلبوم عکسهای باورنکردنی گوگل از یک میلیمتر مکعب بافت مغز – زیبایی و شکوه و پیچیدگی
هنوز هم مغز با وجود همه تلاشهای انسان، جنبههای مرموزی دارد. به تازگی گوگل و دانشمندان دانشگاه هاروارد تصاویر دیجیتالی پیشگامانه، مدلها و نقشههای سهبعدی با وضوج بینظیر از بافت مغز ثبت و ایجاد کردهاند.
این تیم متشکل از محققان گوگل و آزمایشگاه لیختمن در دانشگاه هاروارد، از میکروسکوپ الکترونی و هوش مصنوعی پیشرفته برای بررسی فقط یک میلیمتر مکعب بافت مغز استفاده کردهاند.
حدود 57000 سلول عصبی و 150 میلیون سیناپس، یعنی اتصالات بین نورونها، در این یک میلی متر مکعب مغز وجود دارد. بافت مغز اولیه از یک زن 45 ساله در طی یک عمل جراحی برای درمان صرع گرفته شد و سپس این قطعه کوچک مغز به حدود 5000 برش جداگانه، هر یک با حدود 34 نانومتر ضخامت برش داده شد تا بتوان آنها را به صورت جداگانه با استفاده از میکروسکوپ الکترونی تصویربرداری کرد.
دانشمندان علوم اعصاب ویرن جین از گوگل و جف لیختمن در هاروارد، در کنار دهها نفر دیگر با هم همکاری کردند تا هزاران تصویر میکروسکوپی از بافت مغز بگیرند و آنها را با استفاده از مدل های هوش مصنوعی سفارشی، به شکل سه بعدی بازسازی کنند. تکمیل این پروژه حدود یک دهه به طول انجامید و شامل 1.4 پتابایت (1400 ترابایت) داده است که همه در دسترس عموم است. اگر قرار بود با همین شیوه از کل مغز یک انسان نقشهبرداری شود، یک میلیارد ترابایت داده ایجاد میشد که تقریباً به همان اندازه داده دیجیتالی است که جهان در یک سال ایجاد میکند!
متوسط مغز انسان بالغ حدود 1200 سانتی متر مربع حجم دارد.. این پروژه یک دهه برای بازسازی بخشی از مغز به اندازه 0.000083 درصد از مغز یک بزرگسال معمولی زمان صرف کرد.
لیختمن و تیم او به منظور ایجاد تصاویر جامع و دقیق از تمام ساختارهای مغز در سطح سلولی کار می کنند. هدف این است که با ساخت این نقشه، بتوان به درک جدیدی از عملکرد مغز و آسیب شناسی مربوط به آن دست یافت.
مرحله اولیه این پروژه بزرگ در حال پیشرفت است. این تیم تعداد کمی از آکسونها را یافتند که بر خلاف هر چیزی که قبلا تصور میشد، به شکل یک الگوی چرخشی عجیب شکل گرفته بودند. با این حال، با توجه به اینکه برش کوچک مغز از یک زن مبتلا به صرع گرفته شده است، مشخص نیست که آیا این الگوی چرخشی نتیجه بیماری او است یا خیر.
در حال حاضر ما دانش نسبتا خوبی از مولکولها یا میانجیهای عصبی شیمیایی که بیماریهای مغزی ایجاد میکنند، داریم. اما در مورد سیمکشی یا سختافزار مغز در سطح ریز، هنوز باید اطلاعات بسیار بیشتری به دست آوریم.
این نوشتهها را هم بخوانید
