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Wissenschaftler veröffentlichen interaktive Karte des menschlichen Gehirns, die eine “Reise” durch das Organ ermöglicht – 06.08.2021 – Wissenschaft

Wissenschaftler im Bereich Künstliche Intelligenz von Google und der Harvard University (USA) haben eine interaktive Karte des menschlichen Gehirns entwickelt. Auf der Plattform ist es möglich, Tausende von Neuronen und Neuronenfragmenten, 130 Millionen Synapsen und sogar zelluläre und subzelluläre Strukturen zu visualisieren – alles mit der digitalen Rekonstruktion eines Kubikmillimeters Hirngewebe.

Die Auflösung der Bilder ist so hoch, dass all diese Daten einen Platz von 1,4 Petabyte einnehmen, was fast der 3.000-fachen Speicherkapazität eines Smartphones mit 512 Gigabyte Speicher entspricht.

Bilder können auf einer Plattform namens Neuroglancer frei abgerufen werden. Auf der offiziellen Seite des Projekts ist es möglich, bestimmte Teile des Gehirns zu sehen, was den Einsatz des Tools und seinen Einsatz beispielsweise in der Bildung erleichtert.

Um die Karte zu erstellen, verwendeten die Forscher Gehirngewebe, das von einem 45-jährigen Patienten gespendet wurde, der sich einer Operation unterzogen hatte, um einen epileptischen Fokus im Schläfenlappen auf der Seite des Gehirns zu entfernen. Bei der Entfernung des betroffenen Teils mussten die Ärzte auch gesundes Gewebe aus der Kortikalis entfernen, die so behandelt wurde, dass sie in mehr als 5.000 hauchdünne Scheiben (je 30 Nanometer) geschnitten werden konnte. Diese Teile wurden digitalisiert, um die Karte in drei Dimensionen (3D) zu erstellen.

Laut Google ist dies die bisher größte digital rekonstruierte Hirngewebeprobe aller Art.

Nach Angaben des Unternehmens bestehen die Hauptziele der Forschung darin, neue Quellen für die Erforschung des menschlichen Gehirns zu erschließen und Verbesserungen der Konnektomik-Technologien zu fördern, einem Wissenschaftsbereich, der sich der Erstellung von Karten und Darstellungen der Verbindungen des Nervensystems widmet .

„Die Größe des Datensatzes liefert die Grundlage für langjährige Studien von Forschern des menschlichen Kortex“, schreiben Tim Blakely und Michael Januszewski, die am Projekt beteiligten Google-Software-Ingenieure, in einem vom Unternehmen veröffentlichten Text.

Die Forscher veröffentlichten auch einen Pre-Print-Artikel (noch nicht von anderen Wissenschaftlern überprüft), in dem die Prozesse beschrieben wurden, die zur Erstellung der Karte führten. Der Artikel zeigt auch, dass Neuroglancer verwendet wurde, um neue Zelltypen im Gehirn zu entdecken, aber ein Großteil der Akte muss noch von Wissenschaftlern untersucht werden.

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