Нейробиологи и компьютерные ученые из Принстонского университета, Института Аллена и Медицинского колледжа Бейлора только что выпустили сборник данных, который объединяет трехмерную схему соединений с функцией десятков тысяч нейронов, чтобы создать наиболее подробное исследование схем мозга млекопитающих на сегодняшний день. .
«Наша пятилетняя миссия была поистине трудной, с амбициозной целью, которую многие считали недостижимой», - сказал Х. Себастьян Сын, принстонский профессор нейробиологии Evnin и профессор компьютерных наук, который является одним из ведущих ученых MICrONS. «В первый год член лаборатории доказывал мне, что даже пилотная фаза 1 будет невозможна. Перенесемся в сегодняшний день, и мы выпускаем кубический миллиметр реконструированной коры головного мозга мыши, что в 1000 раз больше, чем цель фазы 1. . "
Набор данных, который теперь общедоступен для просмотра и использования, отображает тонкие структуры и связи 200000 клеток мозга и около 500 миллионов синапсов, которые содержатся в кубическом миллиметровом куске мозга мыши - примерно размером с песчинку. - из зрительного неокортекса, части мозга млекопитающих, которая обрабатывает то, что видят глаза.
«Кора головного мозга - самая большая структура в человеческом мозге , она приобрела почти мифический статус», - сказал Сын. «Это было названо« загадкой загадок »Сантьяго Рамон-и-Кахалем, лауреатом Нобелевской премии 1906 года и испанским героем, который первым изобрел отображение нейронных цепей. Нам нравится думать, что Кахаль был бы в восторге от нашей реконструкции части коры головного мозга в 21-м веке. . И я думаю, что мы тоже в восторге, хотя мы все еще слишком измотаны пятилетней миссией, чтобы осознать это! "
Этот масштабный проект, получивший название « Машинный интеллект от кортикальных сетей» (MICrONS), занял пять лет и финансировался за счет Intelligence Advanced Research Projects Activity. Целью финансирования исследования было получение информации о мозговых связях для улучшения машинного обучения. Но набор данных также ценен для области нейробиологии - как для ученых, стремящихся понять, как мозг передает информацию по определенным цепям, так и для биомедицинских исследователей, желающих лечить расстройства мозга, при которых изменяются проводка или соединения.
«По сути, мы рассматриваем цепь мозга как компьютер и задали три вопроса: что он делает? Как он устроен? Что такое программа?» сказал Клэй Рид, старший научный сотрудник Института Аллена и один из ведущих ученых MICrONS. «Эксперименты проводились для того, чтобы буквально увидеть активность нейронов, наблюдать, как они вычисляют. Реконструкции, которые мы представляем сегодня, позволяют нам увидеть элементы нейронной цепи: клетки мозга и проводку, с возможностью следовать по проводам к сопоставить связи между клетками. Последний шаг - интерпретировать эту сеть, после чего мы можем сказать, что можем читать программу мозга ».
