Naukowcy odtwarzają strukturę komórkową śródwzgórza na trójwymiarowej mapie mózgu

Do swojej pracy naukowcy wykorzystali mózgi pozyskane od 10 dawców pośmiertnych (pięciu mężczyzn i pięć kobiet każdy).

Przed obróbką wszystkie próbki zostały zeskanowane za pomocą MRI w celu utworzenia niezniekształconych obrazów 3D jako podstawy do dalszego obrazowania.

Po zeskanowaniu naukowcy przeprowadzili badanie histologiczneplasterki każdego mózgu o grubości 20 µm. Co 15 skrawków barwiono na obecność ciał komórkowych metodą Golgiego i skanowano. Na podstawie uzyskanych obrazów, modelu głębokiego uczenia maszynowego i zbioru danych Big Brain wygenerowano probabilistyczne mapy cytoarchitektoniczne dwóch oddzielnych części śródwzgórza, przyśrodkowego ciała kolankowatego i bocznego ciała kolankowatego.

Naukowcy zauważają, że metawzgórze odgrywa ważną rolęrola w przetwarzaniu informacji wizualnej i słuchowej. Znajomość struktury, warstw i różnych regionów tej części mózgu jest ważna dla zrozumienia funkcji i patologii związanych z tymi uczuciami. Jednak do tej pory nie było ani jednego trójwymiarowego histologicznego i ustrukturyzowanego obrazu tej części mózgu.

„Zbiór danych BigBrain pomaga nam zrozumiećstruktury złożonych jąder podkorowych” – wyjaśniają autorzy. „A do badania topografii i struktury komórkowej metawzgórza wykorzystywane są nowe podejścia oparte na głębokim uczeniu się”.

Stworzone mapy 3D umieszczane są w domenie publicznej w ramach atlasu elektronicznego EBRAINS. Naukowcy zauważają, że ich rozwój może być wykorzystany przez naukowców na całym świecie.

Twórcy podkreślają, że mapowaniemózg, oprócz poszerzania naszej ogólnej wiedzy o strukturach mózgu, ma ogromne znaczenie kliniczne. Z metawzgórzem wiąże się wiele zaburzeń i dysfunkcji neurologicznych. Szczegółowe informacje o tych strukturach mózgu, wraz z neuroobrazowaniem wykonywanym u konkretnego pacjenta, podniosą poziom diagnostyki i neurochirurgii.

Czytaj więcej:

Fuzja jądrowa nie wymaga już milionów stopni: jak działa nowa metoda

Naukowcy wreszcie rozumieją, jak miękkie kropelki cieczy niszczą twarde powierzchnie

Planety diamentowe: gdzie są klejnoty w kosmosie i gdzie ich szukać