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
Un mormânt comun cu cel puțin 129 de bărbați a fost descoperit lângă Viena. Cine au fost victimele unei confruntări romane necunoscute?
Un mormânt comun cu cel puțin 129 de bărbați a fost descoperit lângă Viena. Cine au fost victimele unei confruntări ...
Arheologii au descoperit ce ascundea o peșteră din Turcia de aproape 13.000 de ani. Urmele unor vânători-culegători de la Marea Neagră
Arheologii au descoperit ce ascundea o peșteră din Turcia de aproape 13.000 de ani. Urmele unor vânători-culegători ...
Cercetătorii au descoperit un secret, vechi de 3,7 miliarde de ani, al vieții timpurii
Cercetătorii au descoperit un secret, vechi de 3,7 miliarde de ani, al vieții timpurii
Unul dintre cele mai reci locuri din Univers se găsește chiar aici pe Pământ
Unul dintre cele mai reci locuri din Univers se găsește chiar aici pe Pământ
Trei minute de sprint sunt mai eficiente decât 90 de minute de exerciții moderate, indică un studiu
Trei minute de sprint sunt mai eficiente decât 90 de minute de exerciții moderate, indică un studiu
Test de cultură generală. Care este cea mai bogată familie din lume?
Test de cultură generală. Care este cea mai bogată familie din lume?
Un mineral care formează rubine și safire, descoperit de roverul Perseverance pe Marte
Un mineral care formează rubine și safire, descoperit de roverul Perseverance pe Marte
O biserică din Polonia lasă șoferii să plătească parcarea prin rugăciune
O biserică din Polonia lasă șoferii să plătească parcarea prin rugăciune
O ceartă în familie din cauza unui telefon iPhone s-a sfârșit tragic
O ceartă în familie din cauza unui telefon iPhone s-a sfârșit tragic
O baterie care se încarcă în doar 3 minute ar putea schimba viitorul energiei
O baterie care se încarcă în doar 3 minute ar putea schimba viitorul energiei
Nobilul german cu un aer de „dandy” care a devenit unul dintre cei mai iubiți regi ai României
Nobilul german cu un aer de „dandy” care a devenit unul dintre cei mai iubiți regi ai României
Un medicament pentru persoanele cu vitiligo a avut rezultate promițătoare într-un studiu clinic
Un medicament pentru persoanele cu vitiligo a avut rezultate promițătoare într-un studiu clinic
Vladimir Putin acuză Ucraina că a deschis „Cutia Pandorei”
Vladimir Putin acuză Ucraina că a deschis „Cutia Pandorei”
Balenele cu cocoașă din largul coastei New York-ului, în pericol din cauza navelor
Balenele cu cocoașă din largul coastei New York-ului, în pericol din cauza navelor
Lumea se apropie cu pași repezi de războiul pentru resursele de apă
Lumea se apropie cu pași repezi de războiul pentru resursele de apă
Un fenomen ascuns la interiorul atomilor ar putea explica misterioasele raze gamma
Un fenomen ascuns la interiorul atomilor ar putea explica misterioasele raze gamma
O erupție solară tocmai a scos la iveală un punct vulnerabil în previziunile privind vremea spațială
O erupție solară tocmai a scos la iveală un punct vulnerabil în previziunile privind vremea spațială
O descoperire extrem de rară: Fosila unei creaturi marine, de 450 de milioane de ani, ascunde țesuturi încă moi
O descoperire extrem de rară: Fosila unei creaturi marine, de 450 de milioane de ani, ascunde țesuturi încă moi