В Китае создали крупнейшую цифровую модель мышиного мозга из 6 357 нейронов

Китайская академия наук сообщила о создании крупнейшей цифровой реконструкции мышиного мозга. Модель состоит из более чем 6 тыс. отдельных нейронов префронтальной коры и их проекций (аксонов и дендритов). Исследование опубликовано в журнале Nature Neuroscience.

С использованием технологии оптической визуализации исследователи из Центра передового опыта в области наук о мозге и интеллектуальных технологий (CEBSIT) отсканировали 161 мышиный мозг. Ученые идентифицировали 6 357 отдельных нейронов префронтальной коры головного мозга этих млекопитающих и определили их морфологию (строение и форму). Авторы работы выявили 64 подтипа нейронов на основе сходства строения их аксонов.

Исследователи изучили пространственное распределение отдельных подтипов нейронов в различных областях префронтальной коры и слоях головного мозга. Полученные данные были визуализированы на карте. Ученые проанализировали сеть соединений внутри префронтальной коры и воссоздали ее в виде трехмерной модели с высоким разрешением.

Компьютерная модель опубликована в открытом доступе по ссылке.

Пример визуализации отростков двух отдельных нейронов. Источник: CEBSIT

Как отмечают ученые, реконструкция сети аксонов головного мозга на уровне отдельных клеток является крайне сложной задачей, которая требует последовательного создания высококачественных трехмерных снимков отдельных нейронов. Каждый такой снимок весит несколько ТБ. Это крайне трудоемкий и сложный процесс, который занимает огромное количество времени.

Для решения этой задачи исследователи разработали программу Fast Neurite Tracer (FNT), которая в полуавтоматическом режиме осуществляет сканирование отростков отдельных нейронов на основе анализа данных лазерной микроскопии.

Пример визуализации отростков пяти отдельных нейронов. Источник: CEBSIT

Информационное взаимодействие между отдельными областями коры головного мозга обеспечивается при помощи аксонов — длинных отростков нейронов. Как отмечают исследователи, нейроны разных подтипов, как правило, участвуют в различных функциях мозга. Поэтому для понимания принципов работы мозга важное значение имеет изучение различных подтипов нейронов и их внутренних связей.

Ученые подчеркивают, что префронтальная кора — это центр, ответственный за высшие когнитивные функции мозга, в том числе процессы принятия решений, рабочую память и внимание. Нарушения в работе этой области могут вызвать различные нервно-психические заболевания. Аксоны тянутся от нейронов префронтальной коры почти во все остальные области мозга, в том числе в другие участки коры, полосатое тело, таламус, средний и задний мозг.


Читать далее:

Внутри Земли есть еще «планета»: как она спасла зарождающуюся жизнь

Найден самый приятный запах, который нравится всем людям

Стекло — это новый пластик: его можно перерабатывать бесконечно без потери свойств

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Ученые впервые наблюдали, как орангутанг занимается самолечением
Наука
SpaceX не смогла скрыть полет ракеты над Россией: в сети публикуют фото
Космос
Зонд «Эйнштейн» показал первую партию редких космических фото
Космос
Миссию по доставке образцов с загадочной стороны Луны запустили в Китае
Наука
Ученые подтвердили ключевые события из Библии
Наука
Недалеко от нас есть планета, где ветер дует быстрее пули
Космос
Найден необычный способ бороться с хроническим стрессом
Наука
Посмотрите на самый редкий торнадо, который пронесся над США
Наука
Над Землей пролетел астероид, который вращался быстрее всех остальных
Космос
Ученые показали лицо женщины, которая жила 75 000 лет назад
Наука
Анализ генов показал, как древние водоросли вышли на поверхность планеты
Наука
Древняя технология поможет вырастить растения на Марсе, считают ученые
Космос
Физики из MIT добились рекордной близости между атомами для квантовых исследований
Наука
В Германии на ветряную электростанцию впервые установили деревянные лопасти
Новости
Инженеры разработали искусственную пиявку для безболезненного забора крови у детей
Наука
Solar Orbiter запечатлел «пушистую» корону Солнца в завораживающих деталях
Космос
Китай отправляет миссию на обратную сторону Луны: как смотреть онлайн
Космос
ИИ нашел асимметрию материи и антиматерии на Большом адронном коллайдере
Наука
TikTok вернулся в Россию? Что известно прямо сейчас
Новости
В Японии разработали устройство 6G, которое передает данные со скоростью 100 Гбит/с
Новости