3D agyi térkép feltárja közötti kapcsolat sejtek nanoméretű

3D brain map reveals connections between cells in nano-scale

 

Powered by Guardian.co.ukEz a cikk címe “3D agyi térkép feltárja közötti kapcsolat sejtek nanoméretű” írta Helen Thomson, A theguardian.com csütörtökön július 30 2015 16.00 UTC

A tudósok korábban soha nem nagy felbontású térképet az agy, hogy feltárja struktúrák olyan kicsi, mint a talált egyes idegsejtek.

Ezek a termékek a 3D-s térkép egy összeállítás készült képek nanoméretű felbontású, lehetővé téve, hogy vegye ki funkciók mért milliomod milliméter.

A kutatók tervezi használni az eszközt, hogy tanulmányozza a kóros idegsejtek közötti kapcsolatokat, amelyek hátterében legyengítő neurológiai rendellenességek, mint skizofrénia és a depresszió.

"Beszélünk képalkotó közeli szinten egy molekula," mondott Narayanan Kasthuri, neurobiológusként Harvard Egyetem, aki vezette a csapat mögött a térképen.

Kasthuri és munkatársa Jeff Lichtman csapata épített rendszer, amely automatikusan szeleteket alany agyát ezer vékony szakaszok. A festés után a szeleteket, hogy vegye ki a különböző szövetekben, elektronmikroszkóp képeztek, hogy egy képet az egyes szeletek. A számítógép hozzárendeli a különböző színek az egyes struktúrák és kötögetni a kép együtt, hogy készítsen egy 3D-s térkép.

Jeff Lichtman és Daniel Berger magyarázza a cél a tanulmányi és hogyan mentek a létrehozása a képek.

A kutatók kimutatták, a hatalom a rendszer képalkotó területén egér agy felelős érzékelésben. Az eredményeket folyóiratban Sejt.

Hagyományos agyi képalkotó eljárások, mint például az MRI, egyenesen, egyszerűen használható, de csak megoldani funkciók le körülbelül egy milliméter. Egy német anatómiai atlasz az úgynevezett "BigBRAIN", feloldja jellemzői az emberi agy le mikrométernél – vékonyabb, mint egy emberi hajszál – és majdnem skálán egyedi sejtek.

3D rekonstrukció minden sejtes tárgyak körül két apikális dendritek
3D rekonstrukció minden sejtes tárgyak körül két apikális dendritek Fénykép: kasthuri

Ellentétben, Kasthuri szerszám termel nanoméretű képek az egyes agysejtek, azok tartalmát és azok kapcsolatait. "Egy pixel egy MRI értéke körülbelül egy milliárd pixel képeink,"Mondta.

Feltérképezése az agy ilyen rendkívüli részletességgel általában magában foglalja a trade-off: vékony szetek is folyhat nagy felbontásban, de vastagabb szakaszok, A felbontás esik. Kasthuri kapott körül a problémát [A kézzel kellene fényképezni ezer vékony szeletekre] folyamatainak automatizálása révén. Vékony szakaszok képalkotása mikroszkóp majd halmozott össze.

"Ez a munka valóban elérje a sweet spot a rendkívüli felbontás, még azzal a képességgel, hogy feltérképezzük a viszonylag nagy anatómiai régiókat,"Mondta Arthur Toga, aki használja agyi képalkotó tanulni neurológiai rendellenességek, a University of Southern California, Los Angeles.

Egy animáció ami azt mutatja, a 3-D rekonstrukció minden tüskés dendritek.

"Más erőfeszítések leöltük az egyik vagy a másik. Ők biztosítják a nagy felbontású, nagyon kis, gyakran 2D, területeken vagy azok nagyobb terek lefedését, de anélkül, hogy a részleteket itt megadott,"Mondta.

A készülék használható pillanatfelvételeket az agy a halál után. A csapat reméli, hogy nyomkövető idegpályákat, tudnak válaszolni a kérdésekre, hogy mi a neurológiai rendellenesség néz ki az agyban. "Ha tudnánk, hogy egy térképet az agy skizofréniával, és hasonlítsa össze az egyik nélkül a skizofrénia, kereshetünk megfelelő kapcsolatokat, amelyek hozzájárulhatnak a betegség,"Said Kasthuri.

Viszont, Maria Ron, emeritus professzora neuropszichiátria a University College London, azt mondta, hogy nehéz lenne, hogy használja a rendszert elég nagy betegcsoportot és ellenőrzi, hogy felfedje sokat agyi betegségek.

A feladat lenne, hogy rendkívüli számítási teljesítményt is. Egy kép a teljes egér agy venni a gép okozna milliárd gigabájt adatot, Kasthuri mondta. Ez egyenértékű milliárd nagyfelbontású filmeket, és hozza létre a legnagyobb adatbázisba valaha összegyűjtött.

De Kasthuri bízik abban, hogy a számítási teljesítmény és a tárolás teszi ezt lehetővé 3-5 év. A kép az emberi agy lehetett más 10 év, úgy becsüli,.

A csapat most azon dolgozik, gépi látás, amely felhasználja a számítógépek pálya egyes idegsejtek az agyban, és elemzi a kapcsolatokat. "Ha van, hogy a helyén, van egy potenciális showstopper,"Said Kasthuri.

guardian.co.uk © Guardian News & Media Limited 2010

Megjelent keresztül Guardian News Feed bővítmény A WordPress.