Ученые обнаружили 57 тыс. клеток и 150 млн нейронных связей в крошечном образце человеческого мозга

Исследователи из Гарварда вместе с экспертами по машинному обучению Google составили карту нейронных цепей мозга.

В кубическом миллиметре здоровой ткани, извлеченной из коры головного мозга 45-летней женщины, они насчитали 57 тысяч отдельных клеток, 150 млн нейронных связей и 23 сантиметра кровеносных сосудов.

Результаты этого исследования опубликованы в Science, пишет The Guardian.

Разрезав ткань на пластины менее чем в 1000 раз тоньше ширины человеческого волоса, исследователи сделали изображение каждого из них с помощью электронного микроскопа. Так они зафиксировали детали структуры мозга к наноразмеру – тысячным частям миллиметра.

«Цель заключалась в том, чтобы получить изображение с высоким разрешением этого самого загадочного фрагмента биологии, который каждый из нас носит на своих плечах. Мы не делали этого раньше, потому что это сложно», – объяснил профессор молекулярной и клеточной биологии в Гарварде Джефф Лихтман.

Затем алгоритм машинного обучения прослеживал пути нейронов и других клеток через отдельные участки.

Изображение содержало 1,4 петабайта данных, что эквивалентно 14 тысячам полнометражных фильмов с разрешением 4k.

«Мы нашли в этом наборе данных много вещей, которых нет в учебниках. Существует пропасть между тем, что мы уже знаем, и тем, что нам нужно знать», – добавил Лихтман.

Карта также выявила редкие случаи, когда нейроны создавали очень прочные связи с другими клетками. По всей части мозговой ткани более 96% аксонов (отростки нервной клетки, проводящие импульсы) создали только одно соединение с целевой клеткой, а 3% – с двумя.