La Cina ha creato il più grande modello digitale del cervello del topo con 6.357 neuroni

Utilizzando la tecnologia di imaging ottico, i ricercatori del Centro di Eccellenza in

scienze del cervello e tecnologie intelligenti(CEBSIT) hanno scansionato il cervello di 161 topi. Gli scienziati hanno identificato 6.357 singoli neuroni nella corteccia prefrontale di questi mammiferi e ne hanno determinato la morfologia (struttura e forma). Gli autori del lavoro hanno identificato 64 sottotipi di neuroni in base alla somiglianza della struttura dei loro assoni.

I ricercatori hanno studiato lo spaziodistribuzione dei singoli sottotipi di neuroni in diverse aree della corteccia prefrontale e negli strati del cervello. I dati ottenuti sono stati visualizzati su una mappa. Gli scienziati hanno analizzato la rete di connessioni all'interno della corteccia prefrontale e l'hanno ricostruita come modello 3D ad alta risoluzione.

Il modello informatico è pubblicato nel pubblico dominio al link.

Un esempio di visualizzazione dei processi di due neuroni separati. Fonte: CEBSIT

Come notano gli scienziati, la ricostruzione della rete di assoniIl cervello a livello delle singole cellule è un compito estremamente complesso che richiede la creazione coerente di immagini tridimensionali di alta qualità dei singoli neuroni. Ciascuno di questi snapshot pesa diversi TB. Questo è un processo estremamente laborioso e complesso che richiede un'enorme quantità di tempo.

Per risolvere questo problema, i ricercatori hanno sviluppatoil programma Fast Neurite Tracer (FNT), che scansiona in modo semiautomatico i processi dei singoli neuroni sulla base dell'analisi dei dati della microscopia laser.

Un esempio di visualizzazione dei processi di cinque singoli neuroni. Fonte: CEBSIT

Interazione informativa tra individuole aree della corteccia cerebrale sono fornite con l'aiuto di assoni - lunghi processi di neuroni. Come notano i ricercatori, i neuroni di diversi sottotipi tendono a essere coinvolti in diverse funzioni cerebrali. Pertanto, per comprendere i principi del cervello, è importante studiare i vari sottotipi di neuroni e le loro connessioni interne.

Gli scienziati sottolineano che la corteccia prefrontale lo èè il centro responsabile delle funzioni cognitive superiori del cervello, inclusi i processi decisionali, la memoria di lavoro e l'attenzione. Le violazioni nel lavoro di quest'area possono causare varie malattie neuropsichiatriche. Gli assoni si estendono dai neuroni nella corteccia prefrontale a quasi ogni altra area del cervello, comprese altre aree della corteccia, lo striato, il talamo, il mesencefalo e il romboencefalo.

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