С около 86 милиарда неврона мозъкът е свръх-трудна за разбиране

С към 86 милиарда неврона мозъкът е свръх-трудна за схващане материя
(снимка: CC0 Public Domain)

Човешкият мозък е най-сложният компютър, който в миналото е съществувал, а картографирането на тази гъста плетеница от неврони, синапси и други кафези е съвсем невероятно. Но инженерите от Гугъл и Харвард са създали най-хубавия опит до момента. Те сътвориха 3D карта с опция за разглеждане и търсене, на дребна част от мозъчната кора на индивида.

С към 86 милиарда неврона, свързващи се посредством 100 трилиона синапси, мозъкът е материя, за която е свръх-трудно да се разбере какво тъкмо прави всеки детайл и по какъв начин тези взаимовръзки образуват основата на мисълта, страстите, паметта, държанието и съзнанието, отбелязва. Колкото и да е обезсърчително, екипи от учени по целия свят не стопират да се пробват да изградят „ скица ” на човешкия мозък.

Миналата година откриватели от Гугъл и Медицинския институт „ Хауърд Хюз ” проправиха пътя към този триумф с картиране на мозъчните връзки на плодова муха. Тя обхващаше към половината от мозъка на насекомото. Сега Гугъл и лабораторията „ Лихтман ” в Харвард на дребна част от човешкия мозък.

Изследователите стартират с проба, взета от темпоралния лоб на мозъчна кора на човек, с размери единствено 1 пространствен милиметър. Материята се оцветява за образна изясненост, покрива се със смола, с цел да се резервира, и по-късно се нарязва на към 5300 филийки, всяка с дебелина към 30 нанометра. След това те са снимани благодарение на сканиращ електронен микроскоп с разграничителна дарба до 4 нм. Това води до основаване на 225 милиона двуизмерни изображения, които по-късно са „ съединени ” в един повсеместен 3D размер.
още по тематиката
Алгоритми за машинно образование сканират тестът, с цел да разпознават другите кафези и структури в нея. След няколко обработки от разнообразни автоматизирани системи човешки очи преглеждат и поправят модела, с цел да е несъмнено, че логаритмите са разпознали всичко вярно.

Крайният резултат, който Гугъл назовава „ набор от данни H01 ”, е една от най-изчерпателните карти на човешкия мозък, съставяна в миналото. Съдържа 50 000 кафези и 130 милиона синапси, както и по-малки сегменти от клетките като аксони, дендрити, миелин и реснички. Но може би най-зашеметяващата статистика е, че моделът тежи 1,4 петабайта!

Все отново това е единствено дребен откъс от мозъка. Гугъл споделя, че тестът е единствено една милионна част от размера на цялостния човешки мозък. Очевидно ще е нужна голяма работа, с цел да се картира цялостен човешки мозък. Предизвикателство ще е и намирането на метод за запазване на големия размер данни и създаването на метод за образуване и достъп до тях по потребен метод.

Докато екипът мисли по какъв начин да се оправи с тези проблеми, „ набор от данни H01 ” към този момент е наличен онлайн за откриватели и любопитни наблюдаващи.