Home » D:News » Proiectul BigBrain: harta 3-D a creierului uman, la o rezoluţie excepţională (VIDEO)

Proiectul BigBrain: harta 3-D a creierului uman, la o rezoluţie excepţională (VIDEO)

Proiectul BigBrain: harta 3-D a creierului uman, la o rezoluţie excepţională (VIDEO)
Publicat: 21.06.2013
Creierul unei femei care a decedat la vârsta de 65 de ani a stat la baza realizării uneii extraordinare hărţi tridimensionale - cea mai detaliată obţinută până acum. Rezoluţia este de 20 de microni - mai puţin decât diametrul unui fir de păr uman -, rezultând un model realist al creierului uman, cu toate celulele şi structurile nervoase caracteristice.

BigBrain are o rezoluţie de 20 de microni pe fiecare dintre cele 3 dimensiuni şi prezintă extraordinara arhitectură a creierului în detalii microscopice, oferind astfel oamenilor de ştiinţă un instrument extrem de util pentru studiu.

Proiectul a fost realizat de cercetătorii de la Centrul de Cercetare Jülich şi Progamul de Cooperare în Cercetare Jülich-Aachen.

Prima hartă detaliată a creierului a fost creată în preajma anului 1900 de neurologul german Korbinian Brodmann, dar aceasta era realizată în numai 2 dimensiuni. Mai recent, au fost realizate şi hărţi tridimensionale, cu ajutorul rezonanţei magnetice, dar acestea aveau o rezoluţie de numai 1 milimetru cub. 

În schimb, modelul BigBrain are o rezoluţie de 50 de ori mai bună.

Pentru crearea acestui model, cercetătorii au folosit un instrument numit microtom, utilizat pentru secţionarea organelor în „felii” foarte subţiri, cu grosimi de ordinul micronilor.

Creierul, înglobat în parafină (pentru a-şi păstra structura în timpul tăierii), a fost secţionat în peste 7000 de „felii”, cu o grosime de numai 20 microni (aproximativ grosimea unei folii alimentare de plastic ).

Secţiunile au fost fixate pe plăci speciale şi apoi colorate (prin impregnarea cu coloranţi de laborator), pentru a evidenţia arhitectura celulară.

Apoi, plăcile au fost scanate la rezoluţie mare, iar imaginile au fost folosite pentru a reconstitui, cu ajutorul unui supercomputer, structura tridimensională a întregului creier.

Întreg procesul a necesitat aproximativ 1.000 de ore de muncă.

Deoarece secţiunile de creier sunt foarte fragile, manipularea lor duce adesea la deterioarea, pe alocuri, a ţesutului. Dar, folosind instrumentele de procesare a imaginilor, oamenii de ştiinţă au reparat aceste mici imperfecţiuni în modelul tridimensional.

Acest model va oferi specialiştilor câteva avantaje deosebite:

  • cu ajutorul lui, vor putea fi studiate diferite afecţiuni cerebrale la nivel microscopic; de exemplu, datele obţinute prin diferite tehnici de imagistică vor putea fi integrate cu acest model pentru a oferi o rezoluţie spaţială mai bună.
  • va servi ca instrument de orientare pentru plasarea electrozilor destinaţi stimulării cerebrale profunde, un tratament eficient pentru tremurăturile care apar în cazul bolii Parkinson. 

Autori proiectului BigBrain lucrează în prezent la incorporarea în model a informaţiilor rezultate din studiile moleculare asupra creierului, inclusiv descoperile legate de receptorii chimici sau activitatea unor gene.

Allen Institute for Brain Science, din Seattle, SUA, care a realizat hărţi detaliate ale activităţii genelor în creier, la oameni şi şoareci de laborator, ia în considerare o eventuală colaborare cu autorii proiectul BigBrain.

BigBrain oferă 3-D o hartă extrem de detaliată a unui creier dar, deoarece există variabilitate (mici diferenţe între creierele diferitelor persoane), în viitoarele etape ale proiectului vor trebui făcute eforturi pentru a lua în considerare unele dintre aceste diferenţe.

Sursa: Live Science / Foto.: Katrin Amunts, Karl Zilles, Alan C. Evans

Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Cele mai noi articole
Test de cultură generală. Cum rămâne aprinsă torța Olimpică?
Test de cultură generală. Cum rămâne aprinsă torța Olimpică?
Un veteran NASA a inventat un propulsor care sfidează legile fizicii
Un veteran NASA a inventat un propulsor care sfidează legile fizicii
Peste 100 de prizonieri au evadat dintr-o închisoare afectată de inundații
Peste 100 de prizonieri au evadat dintr-o închisoare afectată de inundații
Ziua în care sute de mii de oameni au ieşit în stradă pentru Regele Mihai
Ziua în care sute de mii de oameni au ieşit în stradă pentru Regele Mihai
Condamnarea pentru viol a lui Harvey Weinstein, anulată de o instanță din New York
Condamnarea pentru viol a lui Harvey Weinstein, anulată de o instanță din New York
Trei turiști s-au pozat goi pe una dintre cele mai importante atracții din Namibia
Trei turiști s-au pozat goi pe una dintre cele mai importante atracții din Namibia
Peste 1,5 miliarde de oameni din întreaga lume trăiesc cu durere cronică
Peste 1,5 miliarde de oameni din întreaga lume trăiesc cu durere cronică
Epidemie de singurătate printre părinți, dezvăluie un studiu din SUA
Epidemie de singurătate printre părinți, dezvăluie un studiu din SUA
Oamenii de știință din domeniul energiei dezleagă misterul strălucirii aurului
Oamenii de știință din domeniul energiei dezleagă misterul strălucirii aurului
Mii de meteoriți care au ajuns în Antarctica ar putea fi pierduți pentru totdeauna
Mii de meteoriți care au ajuns în Antarctica ar putea fi pierduți pentru totdeauna
România și pierderea Dobrogei. Ionel Brătianu: „Soarta Dobrogei nu depinde de stipulațiile păcii de la Bucureşti”
România și pierderea Dobrogei. Ionel Brătianu: „Soarta Dobrogei nu depinde de stipulațiile păcii de la Bucureşti”
Trucul simplu și rapid prin care să-ți schimbi instant viața în bine
Trucul simplu și rapid prin care să-ți schimbi instant viața în bine
(P) 5 construcții impresionante pe care merită să le vezi măcar o dată in viață
(P) 5 construcții impresionante pe care merită să le vezi măcar o dată in viață
Erupție excepțional de rară pe suprafața Soarelui! O furtună solară se îndreaptă spre Pământ
Erupție excepțional de rară pe suprafața Soarelui! O furtună solară se îndreaptă spre Pământ
(P) Descoperă care e grosimea ideală a unor geamuri de tip termopan pentru un nivel de eco-eficiență crescut
(P) Descoperă care e grosimea ideală a unor geamuri de tip termopan pentru un nivel de eco-eficiență crescut
Test de cultură generală. De ce este special nasul cămilelor?
Test de cultură generală. De ce este special nasul cămilelor?
Astronomii au detectat un semnal ciudat de la o galaxie din apropiere
Astronomii au detectat un semnal ciudat de la o galaxie din apropiere
O nouă metodă de fraudă face ravagii: Infractorii se dau drept angajați bancari
O nouă metodă de fraudă face ravagii: Infractorii se dau drept angajați bancari