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)

Mihaela Stanescu 06.21.2013
Proiectul BigBrain: harta 3-D a creierului uman, la o rezoluţie excepţională (VIDEO)
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

Cele mai noi articole
De ce erau egiptenii antici atât de obsedați de pisici
De ce erau egiptenii antici atât de obsedați de pisici
Un expert susține că Neuralink ne-ar putea vinde gândurile cele mai intime celui care plătește mai mult
Un expert susține că Neuralink ne-ar putea vinde gândurile cele mai intime celui care plătește mai mult
Ingenuity, elicopterul trimis de NASA pe Marte, a zburat cu succes pentru a doua oară
Ingenuity, elicopterul trimis de NASA pe Marte, a zburat cu succes pentru a doua oară
Condițiile pe care trebuie să le îndeplinești dacă vrei să călătorești în Bulgaria, Grecia şi Turcia
Condițiile pe care trebuie să le îndeplinești dacă vrei să călătorești în Bulgaria, Grecia şi Turcia
Casa de modă Chanel a pierdut în instanță o dispută cu Huawei. Decizia poate fi atacată
Casa de modă Chanel a pierdut în instanță o dispută cu Huawei. Decizia poate fi atacată
SpaceX a lansat pentru NASA un nou zbor istoric cu astronauți- LIVE VIDEO
SpaceX a lansat pentru NASA un nou zbor istoric cu astronauți- LIVE VIDEO
Ce trebuie să știi despre mormoni, o religie în ascensiune la nivel mondial
Ce trebuie să știi despre mormoni, o religie în ascensiune la nivel mondial
Vaccinurile anti-COVID-19 ar putea oferi o protecție timp de până la un an
Vaccinurile anti-COVID-19 ar putea oferi o protecție timp de până la un an
Conferință Live ”DIGITALIZAREA ROMÂNIEI” – Luni 26 aprilie de la ora 10.00, cu participarea Ministrului Cercetării, Inovării și Digitalizării
Conferință Live ”DIGITALIZAREA ROMÂNIEI” – Luni 26 aprilie de la ora 10.00, cu participarea Ministrului Cercetării, ...
Promisiunile marilor lideri ai lumii în privința reducerii emisiilor poluante
Promisiunile marilor lideri ai lumii în privința reducerii emisiilor poluante
China investește o sumă record într-un centru de supercomputere pentru a analiza datele din spațiu
China investește o sumă record într-un centru de supercomputere pentru a analiza datele din spațiu
Mai mult de 180 de oameni criogenizați și îngropați într-un deșert așteaptă să fie readuși la viață
Mai mult de 180 de oameni criogenizați și îngropați într-un deșert așteaptă să fie readuși la viață
Intenția de vaccinare în România, mult sub valorile la care era estimată inițial
Intenția de vaccinare în România, mult sub valorile la care era estimată inițial
Moartea lui Boris Elţîn, primul preşedinte ales în mod democratic la Kremlin
Moartea lui Boris Elţîn, primul preşedinte ales în mod democratic la Kremlin
România, inclusă pe lista „nu călătoriţi” întocmită de Departamentul de Stat al SUA
România, inclusă pe lista „nu călătoriţi” întocmită de Departamentul de Stat al SUA
Colaborare Vodafone, Ericsson, OPPO și Qualcomm pentru 5G
Colaborare Vodafone, Ericsson, OPPO și Qualcomm pentru 5G
Harry Houdini, magicianul incredibil care a vrut să demaște clarvăzătorii
Harry Houdini, magicianul incredibil care a vrut să demaște clarvăzătorii
Uriașul aisberg A68 s-a pierdut în ocean după desprinderea de Antarctica
Uriașul aisberg A68 s-a pierdut în ocean după desprinderea de Antarctica