Международная группа ученых на основе анализа срезов мозга, полученных от посмертных доноров, и глубокого машинного обучения построила трехмерные вероятностные карты структуры метаталамуса. Исследование опубликовано в журнале Frontiers in Neuroanatomy.
Для своей работы ученые использовали мозги, полученные от 10 посмертных доноров (по пять мужчин и женщин). Перед обработкой все образцы были отсканированы с использованием МРТ для того чтобы создать неискаженные 3D-образы в качестве основы для дальнейшей визуализации.
После сканирования ученые сделали гистологические срезы каждого мозга толщиной в 20 мкм. Каждый 15 срез окрашивали на наличие клеточных тел с использованием метода Гольджи и сканировали. На основе полученных изображений, модели глубокого машинного обучения и набора данных Big Brain были сформированы вероятностные цитоархитектонические карты двух отдельных частей метаталамуса: медиального коленчатого тела и латерального коленчатого тела.
Ученые отмечают, что метаталамус играет важную роль в обработке зрительной и слуховой информации. Знание структуры, слоев и различных участков этой части мозга важно для понимания функций и патологий, связанных с этими чувствами. Однако до настоящего времени не было ни одного трехмерного гистологического и структурированного изображения этого раздела мозга.
«Набор данных BigBrain помогает нам понять структуру сложных подкорковых ядер, — объясняют авторы работы. — А новые подходы, основанные на глубоком обучении, используются для изучения топографии и клеточной структуры метаталамуса».
Созданные 3D-карты размещены в открытом доступе в составе электронного атласа EBRAINS. Исследователи отмечают, что их разработку могут использовать ученые по всему миру.
Разработчики подчеркивают, что картирование мозга, помимо расширения наших общих знаний о структурах мозга, имеет большое клиническое значение. Многие неврологические расстройства и дисфункции связаны с метаталамусом. Подробная информация об этих структурах мозга вместе с нейровизуализацией, сделанной конкретному пациенту, повысит уровень диагностики и нейрохирургии.
Читать далее:
Ядерному синтезу больше не нужны миллионы градусов: как работает новый метод
Ученые наконец-то поняли, как мягкие капли жидкости разрушают твердые поверхности
Алмазные планеты: откуда в космосе драгоценности и где их искать