В сети появилась доступная для просмотра трехмерная карта от ученых Гарвардского университета и Google одной миллионной коры головного мозга. Карта создана с использованием 225 млн изображений и 1,4 петабайта данных.

Человеческий мозг — самый сложный компьютер из когда-либо существовавших, и картировать этот плотный клубок нейронов, синапсов и других клеток практически невозможно. Но инженеры из компании Google и Университета Гарварда создали удобную для просмотра и поиска трехмерную карту небольшого участка коры головного мозга человека.

Исследователи начали с образца, взятого из височной доли коры головного мозга человека, размером всего 1 мм³. Его разделили на 5 300 ломтиков толщиной примерно 30 нанометров (нм) каждый. Затем образцы просканировали с помощью электронного микроскопа с разрешением до 4 нм. В результате ученые создали 225 млн двумерных изображений, которые затем были объединены в трехмерное изображение.

Алгоритмы машинного обучения сканировали образец, чтобы идентифицировать различные ячейки и структуры внутри. После нескольких проходов через различные автоматизированные системы ученые проверили данные, чтобы убедиться, что алгоритмы правильно их идентифицируют.

Слева: небольшой фрагмент набора данных. Справа: подграф нейронов, возбуждающие нейроны выделены зеленым, а тормозящие — красным. Google / Лаборатория Лихтмана

Конечный результат, который Google называет набором данных H01, является одной из наиболее полных карт человеческого мозга, когда-либо составленных. Он содержит 50 000 клеток и 130 млн синапсов, а также более мелкие сегменты клеток — аксоны, дендриты. Карта составлена из 1,4 петабайта данных — это более миллиона гигабайт.

Сопутствующий препринт с описанием работы доступен на сайте bioRxiv.