Googleとハーバード大学がこれまでで最も複雑な3D脳マップを作成

脳の神経回路を研究するのは簡単ではありません。なぜなら、現時点では、すべてのニューロン、シナプス、その他の細胞の視覚的なマップが存在しないからです。

しかし時代は変わりつつある。海外メディアの報道によると、最近、Googleとハーバード大学リヒトマン研究所の科学者グループが協力し、大脳皮質の一部の閲覧可能な3DマップをH01データセットに作成したという。

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チームの取り組みは、グーグルとハワード・ヒューズ医学研究所が2020年にショウジョウバエの脳のつながりの高解像度画像を発表した研究から一歩前進したものだ。次の論理的だが扱いにくいステップは、人間の脳です。

H01 データセットは人間の脳の小さな部分に基づいており、約 1 立方ミリメートルの脳組織をカバーする画像データが含まれています。

実際、これは非常に繊細な仕事です。このデータセットには、数万個の再構成されたニューロン、数百万個のニューロンセグメント、1億3000万個の注釈付きシナプス、104個の修正された細胞、その他多くの細胞内注釈と構造が含まれており、研究チームの Neuroglancer ブラウザ インターフェースで自由に表示できます。

科学者らによると、この地図を作成するために、彼らは人間の大脳皮質の側頭葉からサンプルを採取したという。染色およびコーティング後、サンプルは厚さ30nmのスライス約5,300枚に切断されました。断面は、解像度 4 ナノメートルの走査型電子顕微鏡を使用して画像化されました。このプロセスにより、2 億 2,500 万枚の 2D 画像が作成され、それらが丹念につなぎ合わされて 3D ボリュームが作成されました。

その後、機械学習アルゴリズムが 3D サンプルをスキャンしてさまざまな細胞と構造を識別し、最終的に H01 データセット (世界で最も包括的な人間の脳のマップの 1 つ) を形成しました。

このプロジェクトの最も魅力的な部分の一つは、データセット全体がなんと 1.4PB のストレージ容量を占めるということです。これは人間の脳のほんの一部に過ぎません。

この研究成果はbioRXivに掲載されたとのことです。