BigBrain (credit: Montreal Neurological Institute and Forschungszentrum Jülich)
Η Γη διαθέτει τους ψηφιακούς χάρτες του Google Earth και ο ανθρώπινος εγκέφαλος απέκτησε κάτι ανάλογο χάρη σε έναν νέο ανατομικό «άτλα», ο οποίος ονομάζεται «Μεγάλος Εγκέφαλος» (Big Brain).
Whole brain. The three-dimensional virtual brain is based on information from more than 7,400 tissue sections, each of them a mere 20 micrometres thick, that were obtained from a human brain. (Credit: © werbefoto-burger.ch / Fotolia)
Πρόκειται για τη λεπτομερέστερη μέχρι σήμερα τρισδιάστατη ψηφιακή χαρτογράφηση του εγκεφάλου. Ο «Μεγάλος Εγκέφαλος» επιτρέπει στους επιστήμονες να βλέπουν χαρακτηριστικά μικρότερα και από μία τρίχα.
Ο «χάρτης», που έχει ανάλυση 50 φορές μεγαλύτερη από οποιονδήποτε άλλο υπήρξε μέχρι σήμερα, δίνει στους επιστήμονες καλύτερη πρόσβαση στις δομές του εγκεφάλου που σχετίζονται με τη νόηση, τα συναισθήματα, την ομιλία, τη γήρανση και τις διάφορες νευροεκφυλιστικές ασθένειες (Αλτσχάιμερ, Πάρκινσον κ.α.).
Illustration of tissue and image processing. (A) Photographs of the fixed brain. Lateral left (top), lateral right (middle), and dorsal (bottom) views. (B) Magnetic resonance image (coronal view) and (C) 3D-reconstructed MRI volume of the fixed brain. (D) Histological sectioning. (E) Blockface image of a section (pseudocolored) resting on the mounting grid that served for alignment of the blockface images. (F) Series of blockface images. (G) Cell body–stained histological sections with the region of interest denoted by a red box. This area is shown with higher magnification in (H). (I) Series of histological images, which were 3D-reconstructed using the blockface images (F) and the MRI (C). (Credit: K. Amunts et al./Science)
Το νέο ψηφιακό μοντέλο του εγκεφάλου, απεικονίζει χαρακτηριστικά διαστάσεων έως 20 μικρομέτρων (εκατομμυριοστών του μέτρου), δηλαδή σχεδόν όσο οι διαστάσεις των περίπου 80 δισεκατομμυρίων εγκεφαλικών κυττάρων (νευρώνων). Πρόκειται για ένα επίτευγμα γερμανο-καναδικής επιστημονικής συνεργασίας με επικεφαλής την καθηγήτρια Κάτριν Άμουντς, διευθύντρια του Ινστιτούτου Έρευνας του Εγκεφάλου του πανεπιστημίου Χάινριχ Χάινε του Ντίσελντορφ, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο «Science», σύμφωνα με το BBC, το «Nature» και το «New Scientist».
Finely sliced brain samples. Some 7,400 were needed to make Big Brain.
Η δημιουργία του «χάρτη», χρειάστηκε δέκα χρόνια και έγινε με πρότυπο τον, διατηρημένο σε παραφίνη, εγκέφαλο μιας γυναίκας που είχε πεθάνει σε ηλικία 65 ετών. Ο εγκέφαλός της τεμαχίστηκε σε πάνω από 7.400 τμήματα, το καθένα πάχους το πολύ 20 μικρομέτρων. Τα τμήματα αυτά, αφού χρωματίστηκαν με τις κατάλληλες ουσίες, «σκαναρίστηκαν» σε υπολογιστές και μετά έγινε η ψηφιακή ανακατασκευή του εγκεφάλου.
Τα πλήρη δεδομένα του «Big Brain», που αποτελεί μέρος του ευρύτερου Ευρωπαϊκού Προγράμματος Ανθρωπίνου Εγκεφάλου, θα είναι προσβάσιμα από κάθε επιστήμονα στη διαδικτυακή πύλη CBRAIN (https://bigbrain.cbrain.mcgill.ca/).
Οι ερευνητές θα μπορούν να κάνουν «ζουμ» σε όποια περιοχή του εγκεφάλου θέλουν να μελετήσουν. «Είναι σαν να χρησιμοποιεί κανείς το Google Earth. Μπορεί πλέον κανείς να δει λεπτομέρειες, που έως τώρα δεν ήταν ορατές», δήλωσε η Άμουντς.
Ο «Μεγάλος Εγκέφαλος» εντάσσεται στο πλαίσιο του συνεχώς αυξανόμενου ενδιαφέροντος διεθνώς για την έρευνα στις νευρολογικές επιστήμες. Τον προηγούμενο Ιανουάριο, η Ευρωπαϊκή Επιτροπή ανακοίνωσε ότι θα χρηματοδοτήσει με ένα δισεκατομμύριο ευρώ, σε πλαίσιο τουλάχιστον μίας δεκαετία, το φιλόδοξο ερευνητικό Πρόγραμμα Ανθρωπίνου Εγκεφάλου. Το πρόγραμμα συντονίζει ο κορυφαίος επιστήμονας Χένρι Μάρκραμ του Ελβετικού Ομοσπονδιακού Ινστιτούτου Τεχνολογίας στη Λωζάνη και στοχεύει στη δημιουργία ενός ολοκληρωμένου ψηφιακού αντιγράφου (προσομοιωμένου μοντέλου) του εγκεφάλου με τη βοήθεια υπέρ-υπολογιστών.
Τον Απρίλιο ήρθε η απάντηση των ΗΠΑ, όταν ο πρόεδρος Ομπάμα ανακοίνωσε ότι ξεκινά η Πρωτοβουλία Έρευνας του Εγκεφάλου μέσω προωθημένων νευροτεχνολογιών, αρχικού προϋπολογισμού 100 εκατ. δολαρίων.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου