23
Jan
2020

Google-მა გამოაქვეყნა ბუზის ტვინის 3D ვიზუალიზაცია, რომელიც 25 000 ნეირონის კავშირს აღწერს

23 Jan 2020

Alta
Alta


Google-ისა და Janelia Research Campus-ის მეცნიერებმა გამოაქვეყნეს აქამდე არსებულთაგან ყველაზე მაღალი რეზოლუციის მქონე რუკა, რომელიც ცხოველის ტვინის ნეირონულ კავშირებს აღწერს. კონკრეტულად, ეს არის დროზოფილას, იგივე ხილის ბუზის ტვინის 3D მოდელი, რომელიც გვაჩვენებს იმას, თუ როგორ აკავშირებს 25 000 ნეირონს 20 მილიონი სინაფსი.

მოდელი დეტალური ვიზუალიზაციის ტექნიკის გამოყენებთ მიიღეს. ეს კონკრეტული რუკა, სახელად Connectome, ბუზის ტვინის ერთ მესამედს ფარავს. ტვინის ამგვარი გზით სკანირების ტექნიკა მეცნიერებში აზრთა სხვადასხვაობას იწვევს. ერთი ნაწილი მიიჩნევს, რომ ამგვარი გამოსახულება გვაძლევს საშუალებას ტვინის სპეციფიკური მოქმედებების შესახებ მეტი ცოდნა გვქონდეს, რაც, რა თქმა უნდა, ნეირომეცნიერებისთვის მნიშვნელოვანი საკითხია. მეორენი კი ამბობენ, რომ ის რესურსი, რაც ნეირონების რუკის ვიზუალიზებაში იხარჯება, გაუმართლებელია და მეცნიერებამ სხვა მიმართულებით უნდა მიმართოს, მით უფრო მაშინ, როცა მსგავს გამოსახულებებს ნეირომეცნიერებაში მნიშვნელოვანი წინსვლა ჯერ არ გამოუწვევიათ.

3D რუკა, რომელსაც ზემოთ მოცემულ ვიდეოში ხედავთ, ნეირომეცნიერების კუთხით შესაძლოა ჯერ არ, თუმცა, ტექნოლოგიის კუთხით წინგადადგმული ნაბიჯია. რუკის შექმნამდე, პირველი ნაბიჯი იყო ბუზის ტვინის 20 მიკრონის სისქეზე დაჭრა (დაახლოებით, ადამიანის თმის მესამედი სისქე). ტვინის ნაჭრების ელექტრონული აქტივობის მოდელირება კი მათზე ელექტრონებით ზემოქმედების შედეგად, მიკროსკოპის ქვეშ მოხდა. მიღებული მონაცემები 50 ტრილიონი 3D პიქსელი იყო, რომელიც შემდეგ სპეციალური ალგორითმის დახმარებით დამუშავდა. ბუზის ტვინის 3D მოდელის მისაღებად, მეცნიერებს ორი წელი დასჭირდათ. ამ პროცესში მეცნიერები VR თავსაბურავებს და სპეციალურ პროგრამას იყენებდნენ, იმისათვის, რომ 20 მილიონი სინაფსის მოქმედებას დაკვირვებოდნენ.

დროზოფილა საინტერესო ბუზია ამ კუთხით, რადგან მართალია მას ყაყაჩოს თესლისტოლა ტვინი აქვს, თუმცა, საკმაოდ რთულ ქცევებს ავლენს. მაგალითად, ცეკვავს შეწყვილებამდე. მისი ტვინის 3D მოდელი, რომელსაც ვიდეოში ხედავთ, მხოლოდ მისი ტვინის ნაწილია. მთლიანად, ამ სახეობის ბუზის ტვინი 100 000 ნეირონს აერთიანებს. შედარებისთვის, ადამიანის ტვინში 86 მილიარდი ნეირონია. ეს კი გვაჩვენებს, თუ რამდენად შორს ვართ ჩვენი ნეირონული აქტივობის სრული აღბეჭდვისგან. თუმცა, მეცნიერები ამბობენ, რომ ალგორითმებისა და მსგავსი გამოცდილების დაგროვების ხარჯზე, ამ ტექნოლოგიით ადამიანის ტვინის 3D მოდელის მიღებაც მალე შესაძლებელი იქნება.

განხილვა