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
Încă doi sateliți au fost găsiți pe orbita lui Jupiter. Care este numărul total?
Încă doi sateliți au fost găsiți pe orbita lui Jupiter. Care este numărul total?
Cel mai vechi templu din lume a fost construit cu 6.000 de ani înaintea piramidelor din Egipt
Cel mai vechi templu din lume a fost construit cu 6.000 de ani înaintea piramidelor din Egipt
Inginerii investighează un pericol mai puțin cunoscut al aselenizărilor
Inginerii investighează un pericol mai puțin cunoscut al aselenizărilor
Studiu: Optimiștii procesează viitorul într-un mod similar la nivel cerebral
Studiu: Optimiștii procesează viitorul într-un mod similar la nivel cerebral
Un „cimitir” antic de balene, descoperit sub un ghețar rusesc care se topește
Un „cimitir” antic de balene, descoperit sub un ghețar rusesc care se topește
Cel mai scurt război din istorie. A ținut aproape cât drumul cu mașina din Brașov până la Bușteni
Cel mai scurt război din istorie. A ținut aproape cât drumul cu mașina din Brașov până la Bușteni
Wendell Scott Sr., primul pilot afro-american care a cucerit NASCAR
Wendell Scott Sr., primul pilot afro-american care a cucerit NASCAR
Universitatea din Bologna (1088) – cea mai veche universitate din Europa și model al învățământului medieval
Universitatea din Bologna (1088) – cea mai veche universitate din Europa și model al învățământului medieval
Cercetătorii au descoperit „chimicale eterne” în produsele reutilizabile de igienă feminină
Cercetătorii au descoperit „chimicale eterne” în produsele reutilizabile de igienă feminină
Dopamina nu acționează în creier așa cum se credea până acum
Dopamina nu acționează în creier așa cum se credea până acum
Fosilele uimitoare din Marele Canion dezvăluie experimentele bizare ale evoluției
Fosilele uimitoare din Marele Canion dezvăluie experimentele bizare ale evoluției
Noi imagini de la Observatorul Vera C. Rubin dezvăluie cât de mare este cel mai mare obiect interstelar văzut vreodată
Noi imagini de la Observatorul Vera C. Rubin dezvăluie cât de mare este cel mai mare obiect interstelar văzut vreodată
O pilulă contraceptivă pentru bărbați a trecut primul test de siguranță pe oameni
O pilulă contraceptivă pentru bărbați a trecut primul test de siguranță pe oameni
Controversele din spatele afacerii Watergate
Controversele din spatele afacerii Watergate
Câți pași trebuie să facem pe zi pentru o sănătate bună?
Câți pași trebuie să facem pe zi pentru o sănătate bună?
Un studiu răspunde la întrebarea: cum au fost transportați megaliții de la Stonehenge?
Un studiu răspunde la întrebarea: cum au fost transportați megaliții de la Stonehenge?
Contractul Netflix de 100 milioane de dolari al ducilor de Sussex, anulat. Ce înseamnă asta pentru Harry și Meghan?
Contractul Netflix de 100 milioane de dolari al ducilor de Sussex, anulat. Ce înseamnă asta pentru Harry și Meghan?
Cum va fi vremea în august? Prognoza meteo actualizată
Cum va fi vremea în august? Prognoza meteo actualizată