Não maior que o grão de areia de uma pequena amostra de tecidos, os cientistas atingiram uma meta que parece inadequada: criar um diagrama de arame completamente eficaz em uma parte do cérebro. Em 1979, o renomado biólogo molecular Francis Creek disse que um milímetro cúbico de tecidos cerebrais e todos os seus neurônios seriam criados para a maneira como o diagrama de fiação certo seria (impossível). “No entanto, nos últimos sete anos, mais de 150 neurociências e uma equipe mundial de pesquisadores o aproximaram do real.
A inteligência da máquina do projeto Redes Cortical Networks (Micron) criou o diagrama de arame mais detalhado do cérebro de mamíferos atualmente. Hoje, os cientistas publicaram consultas científicas (ver https://www.nature.com/collections/bdigiaicbd) Em uma compilação de dez estudos deste enorme recurso de dados Natureza A família do diário. Com o Micron Explorer, o diagrama de cabos disponíveis gratuitamente e seus dados na forma de 1,6 petabytes (22 anos de vídeo em HD ininterrupto) e a funcionalidade e a agência do Brain do sistema visual nunca são vistos no cérebro.
“O progresso dos microns publicados neste número específico Natureza Um momento de desanimação para a neurociência, comparável ao projeto do genoma humano com suas possibilidades de conversão: “Este trabalho é o ex -doutorado do IRPA Program Manager, diz o doutorado David A. Markovits.
“No programa Micrones, a lua da IARPA quebrou as limitações técnicas anteriores, criou a primeira plataforma para a estrutura e função neural nas escalas necessárias para entender a inteligência. Essa conquista valida nosso sistema de pesquisa centralizado e determina o escala do futuro no nível de todo o cérebro”.
Os cientistas da Faculdade de Medicina Bellar começaram a usar microscópios especializados para registrar a atividade cerebral de uma parte cúbica de milímetro do córtex visual de um mouse porque a criatura viu vários filmes e clipes do YouTube. Em seguida, os pesquisadores do Allen Institute o cortaram em mais de 25.000 níveis com o mesmo milímetro cúbico do cérebro, cada um 1/400 com a largura de um cabelo humano e uma variedade de microscópios eletrônicos para tirar fotos de alta resolução de cada peça. Finalmente, outra equipe da Universidade de Princeton usou inteligência artificial e aprendizado de máquina para reestruturar células e conexões ao volume 3D. O resultado é combinado com o registro da atividade cerebral, o resultado é o maior diagrama de cabos e mapa funcional cerebral que possui mais de 200.000 células, quatro quilômetros de axônio (ramos alcançados em outras células) e 523 milhões de sinapses (pontos de conexão entre células).
“Existe uma arquitetura completa como uma grande floresta dentro desta pequena especificação”, Clay Reid, PhD, investigador sênior e o primeiro fundador da conexão com microscopia eletrônica que trouxe essa área da ciência ao Instituto Allen há 13 anos. “Ele tem todas as regras de conexão que sabíamos de diferentes partes da neurociência e, na reconstrução, poderíamos testar as teorias antigas e esperar encontrar coisas novas que ninguém nunca viu antes”.
Um novo olhar de funcionalidade e organização cerebral
Os resultados dos estudos revelam uma nova maneira de classificar novos tipos de células, recursos, princípios e células organizacionais e funcionais. A pesquisa mais surpreendente foi a descoberta de uma nova política de interromper o cérebro. Os cientistas pensaram anteriormente em células inibitórias – aqueles que suprimem as atividades neurais – como uma força comum que úmida o verbo de outras células. No entanto, os pesquisadores descobriram muitos níveis de comunicação mais sofisticados: células inibitórias não são aleatórias em sua ação; Em vez disso, eles são extremamente seletivos sobre se têm como alvo células interessantes, criando um sistema de coordenação e cooperação com estas de rede. Algumas células inibitórias trabalham juntas, suprimindo várias células emocionantes, outras são mais precisas, destinadas apenas a determinados tipos.
Andreas Tolius, um dos principais cientistas que trabalham no projeto, tanto a Bellar College of Medicine quanto a Universidade de Stanford, explicou o doutorado: “Este é um futuro de várias maneiras”. “Os microns permanecerão como um marco, onde criamos os modelos de fundação do cérebro que estendem a análise de diferentes níveis, o nível representativo da atividade nervosa dos níveis comportamentais e até no nível molecular”.
O que isso significa para a ciência e tratamento
Compreender a capacidade de analisar os detalhes entre a forma do cérebro e a eficácia do cérebro e a escala sem precedentes abre a nova possibilidade para o estudo do cérebro e do intelecto. É também uma barreira à comunicação neural para distúrbios como Alzheimers, Parkinson, autismo e esquizofrenia.
“Se você tiver um rádio quebrado e um diagrama de circuito, estará em uma posição melhor para consertá -lo” “, disse o investigador associado do Allen Institute, Nuno da Costa, disse o doutorado. No futuro, podemos usá -lo para comparar o fio cerebral em um modelo da doença para comparar o fio cerebral em um mouse saudável”.
Cooperação ao longo do limite
O projeto Microns é uma tentativa aliada do Allen Institute, Princeton, Harvard, Beller College of Medicine, Stanford e muitos outros.
“Esse tipo de ciência grande em escala de equipe é necessária para o diretor associado de dados e dados do Instituto Allen, PhD”. “Ele precisa concordar em lidar com grandes sonhos e lidar com problemas que obviamente não são resolvidos e, assim, progredindo”.
Inteligência, com a ajuda da atividade de Projetos de Pesquisa Avançada de Detetive (IARPA) e dos Institutos Nacionais de Saúde, o esforço mundial foi possível Neurotecnologia inovadora® Iniciativa, ou iniciativa cerebral.
John Angai, diretor do Brain Initiative®, diz que “as iniciativas cerebrais desempenham um papel importante na combinação de cientistas de diferentes ramos para realizar pesquisas complexas e desafiadoras que não podem ser alcançadas separadamente”. “Como o cérebro está conectado, como os blocos básicos de construção científicos, são nossa base para tratar e curar nossa lesão cerebral e doenças melhor para tratar e curar o uso clínico”.
Um mapa de conexão, forma e função neuronal do grão do tamanho da areia do cérebro não é apenas uma maravilha científica, mas um passo para entender a fonte não revelada de pensamento, emoção e consciência. O primeiro trabalho “impossível” de Francis Creek em 1979 está agora a um passo mais perto do real.
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