Pesquisadores de Harvard e do Google criaram a maior reconstrução 3D de resolução sináptica de um pedaço do cérebro humano até hoje. Com uma clareza impressionante, seu trabalho exibe todas as células e a rede de conexões entre elas em uma seção do córtex temporal humano. Os cientistas combinaram a imagem de microscopia eletrônica de

Pesquisadores de Harvard e do Google criaram a maior reconstrução 3D de resolução sináptica de um pedaço do cérebro humano até hoje. Com uma clareza impressionante, seu trabalho exibe todas as células e a rede de conexões entre elas em uma seção do córtex temporal humano.

Os cientistas combinaram a imagem de microscopia eletrônica de Lichtman com algoritmos de IA para codificar cores e reconstruir a fiação extremamente complexa de cérebros de mamíferos.

Os cientistas queriam criar um mapa de alta resolução da fiação neural de todo um cérebro de camundongo, o que exigiria cerca de 1.000 vezes os dados que acabaram de produzir do fragmento de 1 milímetro cúbico do córtex humano.

Jeff Lichtman, professor de Biologia Molecular e Celular de Jeremy R. Knowles e recém-nomeado reitor de Ciências, disse: “O objetivo final da colaboração, apoiado pela National Institutes of Health BRAIN Initiative, é criar um mapa de alta resolução da fiação neural de todo o cérebro de um camundongo, o que implicaria cerca de 1.000 vezes a quantidade de dados que eles acabaram de produzir a partir do fragmento de 1 milímetro cúbico do córtex humano.”

“A palavra ‘fragmento’ é irônica” Lichtman disse. “Um terabyte é, para a maioria das pessoas, gigantesco, mas um fragmento de um cérebro humano – apenas um minúsculo pedaço de cérebro humano – ainda é de milhares de terabytes.”

Um grupo incomum, mas potente, de axônios conectados por até 50 sinapses está entre as características nunca antes vistas da estrutura do cérebro encontradas no mapa mais recente publicado na Science. O grupo também viu anomalias no tecido, como alguns axônios formando grandes espirais. Uma vez que o paciente do qual sua amostra foi obtida tinha epilepsia, eles desconhecem a raridade ou patologia dessas formas únicas.

Como os genomas, o campo de estudo de Lichtman, “conectômica”, visa produzir catálogos completos da anatomia do cérebro até as células individuais e a fiação. Completar esses mapas abriria o caminho para novas compreensões da função cerebral e da doença, sobre as quais os cientistas agora sabem muito pouco.

Graças aos algoritmos avançados do Google, os cientistas puderam reconstruir e mapear o tecido cerebral em três dimensões. Os pesquisadores também desenvolveram um conjunto de ferramentas disponíveis publicamente para examinar e anotar o conectoma.

O colaborador do Google Research, Viren Jain, disse: “Dado o enorme investimento colocado neste projeto, era importante apresentar os resultados de uma forma que qualquer outra pessoa possa agora ir e beneficiar deles.”

Referência da revista:

  1. Alexander Shapson-Coe, Michal Januszewski, Daniel Berger, et al. Ciência. DOI: 10.1126/science.adk4858
Atualizado em by Patrick Andres
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