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Google aiuta a realizzare una mappa di connessioni cerebrali ad una risoluzione mai raggiunta prima. Guardate


Una collaborazione tra Google e il Janelia Research Campus in Virginia ha portato a realizzare la pi grande immagine ad alta risoluzione mai creata prima d’ora e ritraente la mappa della connessioni cerebrale di una drosofila, o moscerino della frutta. Si tratta di un modello tridimensionale che traccia oltre 20 milioni di sinapsi che connettono 25 mila neuroni nel cervello del piccolo insetto.

Questo tipo di mappa, che prende il nome di connettoma, ritrae un terzo circa del cervello della drosofila. I moscerini della frutta sono un soggetto abbastanza comune nel campo della connettomica perch hanno un apparato cerebrale relativamente semplice, delle dimensioni di un seme di papavero, ma sono in grado di compiere comportamenti complessi, come ad esempio danze di corteggiamento. Ad oggi un solo organismo vivente pu vantare un connettoma completo del suo cervello, il nematode Caenorhabditis elegans.


Questo modello diventa ora un punto di riferimento nel campo della connettomica, che usa tecniche di imaging estremamente sofisticate e dettagliate per mappare i percorsi fisici del cervello. La connettomica una pratica che trova nel mondo scientifico sostenitori e detrattori: i primi sostengono che possa aiutare a comprendere meglio quali parti fisiche del cervello siano legate a comportamenti specifici, un obiettivo chiave per le neuroscienze, mentre i secondi osservano che ancora non ha prodotto scoperte rivoluzionarie e che il complicato lavoro di mappare sinapsi e neuroni sia uno spreco di risorse che potrebbero essere impiegate pi opportunamente in altri modi.

E’ comunque innegabile che il connettoma tridimensionale realizzato da Google e dai ricercatori del team FlyEM di Janelia rappresenti un importante risultato tecnico, frutto di metodi automatizzati e manuali.

Il primo passo per creare una mappa di questo tipo quello di “affettare” il cervello in sezioni di appena 20 micron di spessore, cio un terzo circa dello spessore di un capello umano. Queste “fettine” vengono quindi scansionate con il bombardamento di fasci di elettroni tramite il microscopio elettronico. Il risultato un’immagine composta da qualcosa come 50 mila miliardi di pixel tridimensionali o voxel che vengono quindi elaborati tramite un algoritmo capace di tracciare il percorso di ciascuna cellula.

Nonostante le capacit e le risorse elaborative messe in campo da Google, si comunque reso necessario un ingente lavoro umano per controllare i risultati dell’algoritmo. In tutto sono stati impiegati due anni centinaia di migliaia di ore-uomo per revisionare e correggere la mappa tridimensionale, verificando il percorso di ciascuna delle 20 milioni di sinapsi grazie all’impiego di caschetti di realt virtuale e un software di editing 3D costruito su misura.

La mappa risultante, come detto in preedenza, copre comunque solo una porzione del cervello della drosofila. In totale il cervello della drosofila contiene circa 100 mila neuroni, mentre il cervello umano ha circa 86 miliardi: questo ci indica quanto siamo distanti dal poter creare un connettoma completo dei nostri percorsi neurali sfruttando questa tecnica.

Google e il team FlyEM hanno reso pubblici i dati raccolti, cos da permettere a chiunque di visualizzare il risultato del loro lavoro. I ricercatori hanno inoltre pubblicato un documento che descrive la metodologia usata e hanno promesso che nelle prossime settimane pubblicheranno ulteriore documentazione sul loro lavoro.



Fonte: https://feeds.hwupgrade.it

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Updated: 23 Gennaio 2020 — 19:03
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