3D bilgisayar modeli ilk kez tüm beyin yapılarını gösteriyor

Nöronlar, sinapslar ve diğerleri.

11. Mayıs 2024 13:56 Robert Klatt

Beynin en detaylı 3 boyutlu bilgisayar modeli, yaşayan bir kadına ait beyin parçasından oluşturuldu. İnternette ücretsiz olarak görüntülenebilir.

Cambridge (ABD). Beyin Bilimi Merkezi’ndeki araştırmacılar Harvard Üniversitesi (Harvard) Alexander Shapson-Coe liderliğindeki ekip, bugüne kadar serebral korteksin en ayrıntılı 3 boyutlu bilgisayar modelini oluşturdu. Uzman dergisindeki yayınlarına göre Bilim Alanın boyutu yalnızca bir milimetreküp olmasına rağmen yine de milyonlarca ayrı yapıyı içeriyor. Model, insan beyninin ne kadar karmaşık olduğunu açıkça gösteriyor.

Model, 16.000 nöron, 150 milyon sinaps ve 23 santimetrelik kan damarı dahil olmak üzere 57.000 hücreden oluşuyor. Aynı zamanda sinir dokusunu destekleyen ve besleyen glial hücreleri ve sinir hücrelerinin süreçlerini yalıtan miyelin içerir. Bilim insanlarına göre model, beyinle ilgili çeşitli hastalıkların daha iyi tedavi edilebilmesi için tıbbın beyni daha iyi anlamasına yardımcı olacak.

“İnsan beyni son derece karmaşık bir dokudur. Ancak şu ana kadar sinaptik devreler gibi hücresel mikroyapı hakkında çok az şey biliniyor.”

Model olarak yaşayan bir insanın beyni

Araştırmacılar, modellerini elde etmek için 45 yaşında yaşayan bir kadının serebral korteksinin temporal lobunun bir parçasını kullandılar. Hastanın epilepsi tedavisi için geçirdiği ameliyat sırasında serebral korteksin bir kısmı çıkarıldı. O kadar küçüktür ki, kenar uzunluğu bir santimetre olan bir küpün içine 1000 kez sığar.

Araştırmacılar daha sonra elektron mikroskobu kullanarak beyin bileşenini katman katman incelediler. 1.400 terabayt (TB) veri üretildi ve bunlar daha sonra üç boyutlu bilgisayar modelini oluşturmak için kullanıldı. İnternet ücretsiz görüntülenebilir.

Beyin modeli ilk araştırma sonuçlarını sağlar

Her ne kadar model yakın zamanda tamamlanmış olsa da, araştırmacılar ondan şimdiden yeni bilgiler elde etti. Örneğin beyin bölgesinin sinir hücrelerinden iki kat daha fazla glial hücre içerdiğini ve oligodendrositlerin en yaygın hücre tipi olduğunu belgeleyebildiler.

“Bu uygulamayı kullanan daha ileri çalışmalar, insan beyninin gizemlerine dair değerli bilgiler sağlayabilir.”

Bilim, doi: 10.1126/science.adk48