Ученые создали первую цифровую 3D-модель мозга
Модель показывает анатомию мозга в микроскопических деталях, что позволяет исследователям подробно рассматривать фрагменты меньшего размера, чем прядь волос, сообщается в BBC News.
Модель, которая создавалась для исследования, теперь находится в свободном доступе для неврологов и ученых.
Разработка была представлена на суд общественности в журнале Science.
В ходе работы над проектом исследовательская группа разрезала мозг умершей 65-летней женщины на 7400 фрагментов, каждый из которых размером с половину человеческого волоса.
Затем исследователи покрыли каждый фрагмент красящим веществом, чтобы проявить анатомические детали и отсканировать их в высоком разрешении, создав компьютерную версию.
Заключительным этапом стал сбор всех фрагментов на компьютере воедино.
Понадобилось 7400 таких фрагментов, чтобы создать Большой мозг. Фото с сайта mtrend.net.cn
Как в Google Earth
В общей сложности в ходе кропотливой работы, на которую ученые потратили 10 лет, было зафиксировано 80 миллиардов нейронов.
В результате исследователи получили трехмерное цифровое изображение мозга высокого разрешения, в котором можно увеличить до микроскопических деталей любую область, представляющую интерес.
Один из исследователей, принимавших участие в работе проекта, профессор Катрин Амунц из Исследовательского центра «Юлих» в Германии, говорит: «Это похоже на работу с Google Earth. Вы можете увидеть детали, которые не были видны до появления такой трехмерной модели».
Еще один член команды, профессор Алан Эванс из Университета МакГилл в Канаде, считает, что подобное достижение стало результатом «титанической технической работы».
Профессор Пол Флетчер, психиатр из Кембриджского университета, входит в число неврологов, которые будут использовать в своей работе «Большой мозг». Профессор сам практикует сканирование мозга пациентов, чтобы больше узнать о расстройствах и патологиях.
По его словам, «Большой мозг» – это существенный шаг вперед по сравнению даже с лучшими образцами сканирования, которые он сам может сделать. Модель позволит ученому видеть детали мозга на таком уровне, при котором возможны даже компьютерные вычисления.
«У нас появится возможность изучить реакции человека и отобразить их на рисунках фрагментов головного мозга, близких к отдельным слоям его коры, с точностью до клетки», – говорит он.
«Тяжелое бремя»
«Большой мозг» – одна из многих крупных инициатив в области нейронауки, реализованных за последнее время.
Заболевания мозга и психические расстройства – тяжелое бремя для общества. Задача ученых на сегодняшний день состоит в том, чтобы получить знания, которые позволят им создать лекарственные средства и разработать методы лечения, чтобы помочь пациентам и их семьям.
В США исследователи недавно начали реализацию проекта «Коннектом человека» с финансированием в 50 миллионов долларов, в ходе которого ведется работа по невероятно подробному сканированию, чтобы показать соединения между важными областями мозга.
Несколько недель назад президент США Барак Обама объявил о выделении 130 миллионов долларов для работы проекта по картографированию мозга человека, чтобы помочь найти лечение от таких расстройств, как, например, болезнь Альцгеймера.
Европейский союз готов выделить миллиард фунтов на разработку программы, которая будет способна создать человеческий мозг с нуля с использованием компьютерных технологий.
К крупнейшим инвесторам в сфере исследования мозга относится траст Wellcome, который ежегодно вкладывает 80 миллионов фунтов в эту область.
По мнению его главы, доктора Джона Уильямса, специализирующегося на неврологии и психическом здоровье, необходимо значительно увеличить финансирование, чтобы позаботиться о стареющем населении промышленно развитых стран.
«Заболевания мозга и психические расстройства, такие как деменция, шизофрения и депрессия, сегодня ложатся тяжелым бременем на наше общество. Для таких спонсоров, как Wellcome, задача состоит в том, как получить знания, которые позволят нам создать лекарственные средства и разработать методы лечения, чтобы помочь людям с патологиями мозга», – говорит он.
