China a creat cel mai mare model digital al creierului de șoarece cu 6.357 de neuroni

Folosind tehnologia imagistică optică, cercetătorii de la Centrul de Excelență în

științe ale creierului și tehnologii inteligente(CEBSIT) a scanat 161 de creiere de șoarece. Oamenii de știință au identificat 6.357 de neuroni individuali în cortexul prefrontal al acestor mamifere și le-au determinat morfologia (structura și forma). Autorii lucrării au identificat 64 de subtipuri de neuroni pe baza asemănării structurii axonilor lor.

Cercetătorii au studiat spațialedistribuția subtipurilor de neuroni individuale în diferite zone ale cortexului prefrontal și straturi ale creierului. Datele obținute au fost vizualizate pe o hartă. Oamenii de știință au analizat rețeaua de conexiuni din cortexul prefrontal și au reconstruit-o ca model 3D de înaltă rezoluție.

Modelul computerizat este publicat în domeniul public la link.

Un exemplu de vizualizare a proceselor a doi neuroni separați. Sursa: CEBSIT

După cum observă oamenii de știință, reconstrucția rețelei de axoniCreierul la nivelul celulelor individuale este o sarcină extrem de complexă care necesită crearea consecventă de imagini tridimensionale de înaltă calitate ale neuronilor individuali. Fiecare astfel de instantanee cântărește câțiva TB. Acesta este un proces extrem de laborios și complex, care necesită o cantitate enormă de timp.

Pentru a rezolva această problemă, cercetătorii au dezvoltatprogramul Fast Neurite Tracer (FNT), care scanează semi-automat procesele neuronilor individuali pe baza analizei datelor microscopiei laser.

Un exemplu de vizualizare a proceselor a cinci neuroni individuali. Sursa: CEBSIT

Interacțiunea informațională între individzone ale cortexului cerebral este asigurată cu ajutorul axonilor – procese lungi ale neuronilor. După cum notează cercetătorii, neuronii de diferite subtipuri tind să fie implicați în diferite funcții ale creierului. Prin urmare, pentru a înțelege principiile creierului, este important să studiem diferitele subtipuri de neuroni și conexiunile lor interne.

Oamenii de știință subliniază că cortexul prefrontal esteeste centrul responsabil pentru funcțiile cognitive superioare ale creierului, inclusiv procesele de luare a deciziilor, memoria de lucru și atenția. Încălcările în acest domeniu pot provoca diverse boli neuropsihiatrice. Axonii se extind de la neuronii din cortexul prefrontal la aproape orice altă zonă a creierului, inclusiv alte zone ale cortexului, striatul, talamusul, mezencefalul și creierul posterior.

Citeste mai mult:

Există o altă „planetă” în interiorul Pământului: cum a salvat viața în curs de dezvoltare

Am găsit cel mai plăcut miros pe care îl place tuturor

Sticla este noul plastic: poate fi reciclat la infinit fără pierderea proprietăților