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
Fără precedent: Un rinichi a fost transportat cu drona într-un timp record
Fără precedent: Un rinichi a fost transportat cu drona într-un timp record
O rocă marțiană bizară conține un mineral pe care oamenii de știință nu se așteptau să îl găsească
O rocă marțiană bizară conține un mineral pe care oamenii de știință nu se așteptau să îl găsească
Penelopa, femeia care i-a învins pe pețitori fără să ridice sabia. Cum a devenit simbolul inteligenței în mitologia greacă
Penelopa, femeia care i-a învins pe pețitori fără să ridice sabia. Cum a devenit simbolul inteligenței în mitologia ...
Calea Lactee ar putea fi mai mare decât au estimat astronomii
Calea Lactee ar putea fi mai mare decât au estimat astronomii
Sonda japoneză Hayabusa2 a surprins un asteroid cu două capete aflat la milioane de kilometri distanță
Sonda japoneză Hayabusa2 a surprins un asteroid cu două capete aflat la milioane de kilometri distanță
Oamenii de știință au calculat când vor muri ultimele plante de pe Pământ
Oamenii de știință au calculat când vor muri ultimele plante de pe Pământ
Imperiul Roman nu ar fi existat fără sclavi. Cum milioane de oameni lipsiți de libertate au construit cea mai mare putere a Antichității
Imperiul Roman nu ar fi existat fără sclavi. Cum milioane de oameni lipsiți de libertate au construit cea mai mare putere ...
Cele mai frumoase stații de metrou și noduri de transport urban din lume
Cele mai frumoase stații de metrou și noduri de transport urban din lume
Cercetătorii au aflat cum celulele cancerului de colon își schimbă identitatea pentru a se răspândi
Cercetătorii au aflat cum celulele cancerului de colon își schimbă identitatea pentru a se răspândi
Manualele de biologie s-au înșelat: Oamenii de știință au descoperit cum crește, de fapt, părul uman
Manualele de biologie s-au înșelat: Oamenii de știință au descoperit cum crește, de fapt, părul uman
Nu timpul petrecut în jocuri video îi afectează pe tineri! Ce au descoperit acum oamenii de știință?
Nu timpul petrecut în jocuri video îi afectează pe tineri! Ce au descoperit acum oamenii de știință?
Test de cultură generală. Care este cel mai mic lucru din Univers?
Test de cultură generală. Care este cel mai mic lucru din Univers?
2026, anul care a schimbat deja lumea. Evenimentele care au marcat primele șase luni
2026, anul care a schimbat deja lumea. Evenimentele care au marcat primele șase luni
Cele mai inspirate cadouri pentru copiii de 7 ani: jocuri, cărți și activități care stimulează creativitatea
Cele mai inspirate cadouri pentru copiii de 7 ani: jocuri, cărți și activități care stimulează creativitatea
Schimbările climatice, o provocare majoră pentru muzeele din Marea Britanie
Schimbările climatice, o provocare majoră pentru muzeele din Marea Britanie
Ce țări străbate cel mai lung și mai adânc tunel feroviar din lume?
Ce țări străbate cel mai lung și mai adânc tunel feroviar din lume?
Uniunea de la Kalmar, momentul în care s-au unificat regatele nordice
Uniunea de la Kalmar, momentul în care s-au unificat regatele nordice
Donald Trump vrea ca Groenlanda „să fie controlată de Statele Unite, nu de Danemarca”
Donald Trump vrea ca Groenlanda „să fie controlată de Statele Unite, nu de Danemarca”