Nachrichten, die nach Erfolg und Misserfolg klingen: Wissenschaftler des Hughes Institute (USA) haben zusammen mit Spezialisten von Google das erste Konnektom des menschlichen Gehirns erstellt – eine Karte aller Verbindungen darin. Das Problem ist, dass sie nur ein Millionstel eines echten Gehirns beschreiben konnten, aber selbst dafür mussten 225 Millionen Bilder mit einem Gesamtdatenvolumen von 1,4 Petabyte erstellt werden.
Vor einem Jahr hat dasselbe Team den ersten großen Schritt gemacht, indem es ein winziges und sehr einfaches Gehirn einer Fruchtfliege miteinander verbunden hat, und dann nur die Hälfte davon. In dem neuen Projekt nahmen sie 1 Kubikmeter. mm Gewebe aus dem Schläfenlappen ist schmaler als das menschliche Gehirn. Es wurde sorgfältig in 5.300 Scheiben von maximal 30 Nanometer Dicke geschnitten, die mit einem Rasterelektronenmikroskop mit einer Auflösung von 4 Nanometern untersucht wurden. Die Ausgabe ist ein Array von 2D-Bildern von 225 Millionen Einzelbildern.
Mit Hilfe von Machine-Learning-Algorithmen wurde sequentiell aus zweidimensionalen Bildern eine dreidimensionale Struktur aufgebaut, in der nicht nur die Nervenzellen selbst, sondern auch die Verbindungen zwischen ihnen abgebildet sind. Die resultierende Karte ist die detaillierteste, die es gibt, sie zeigt 50.000 Zellen und 130 Millionen Synapsen sowie verschiedene Nebenelemente wie Dendriten, Myelin und Axone.
Nach Auswertung der geleisteten Arbeit gab Google zu, dass es keinen Sinn macht, den Rest des menschlichen Gehirns auf diese Weise weiter zu kartieren. Erstens werden riesige Datenmengen benötigt, um Informationen zu speichern. Zweitens wird sich die Karte als zu umständlich erweisen, und die Wissenschaftler sehen noch keine Möglichkeit, einen bequemen Zugriff auf so unglaubliche Datenmengen zu ermöglichen. Andererseits ist es aber auch ein hervorragender Anreiz für die Entwicklung neuer Technologien.
2021-06-04 17:50:51
Autor: Vitalii Babkin