محققان آلمانی اطلس جدیدی از مغز را در ژورنال Science ارائه می‌دهند

این اطلس نمایانگر نزدیک به ۲۵۰ منطقه‌ی از نظر ساختاری متمایز است که هر یک بر اساس بررسی ۱۰ مغز تهیه شده‌اند. بیش از ۲۴۰۰۰ برش مغزی بسیار نازک دیجیتال شده، به صورت سه‌بعدی گردآوری‌شده و توسط کارشناسان، نقشه‌برداری شده‌اند.

به عنوان بخشی از زیرساخت‌های جدید EBRAINS در پروژه‌ی "مغز انسان" اروپا، اطلس به عنوان واسطی برای پیوند‌ دادن اطلاعات مختلف درباره‌ی مغز به طور دقیق کاربرد دارد.

در زیر میکروسکوپ، می‌توان دریافت که مغز انسان یکنواخت نیست و به مناطقی که به وضوح متمایز هستند، تقسیم شده است که در نحوه‌ی توزیع و تراکم سلول‌های عصبی و نیز در عملکرد متفاوت هستند. با استفاده از اطلس مذکور، که Julich-Brain نام دارد، محققان به سرپرستی کاترین آمونتز جامع‌ترین نقشه‌ی دیجیتالی معماری سلولی را ارائه داده و آن را از طریق زیرساخت‌های تحقیقاتی EBRAINS در سراسر جهان در دسترس قرار می‌دهند.

از طرف دیگر، این اطلس، اساس نوعی "Google Earth" مغز است - زیرا سطح سلولی بهترین واسط برای پیوند داده‌ها در مورد جنبه‌های بسیار متفاوت مغز است.

Google Earth مغز

به این ترتیب، محققان سهم بسزایی در پروژه‌ی مغز انسان (HBP) که اتحادیه اروپا فقط تا سال 2023 مبلغ 150 میلیون یورو را بدین منظور تصویب کرده است، دارند. آمونتز، که سرپرست و مدیر تحقیقات علمی پروژه نیز می‌باشد، می‌گوید:"به همراه بسیاری از همکاران در این پروژه، ما در حال ساختن EBRAINS به عنوان یک زیرساخت جدید تحقیقاتی پیشرفته برای علوم اعصاب هستیم."

بیش از یک ربع قرن تحقیق و پژوهش به این اطلس سه بعدی ختم شده است. ده‌ها متخصص از آنالیز تصویر و الگوریتم‌های ریاضی برای ارزیابی برش‌های بافتی و تعیین مرزهای بین نواحی مغز در طی سال‌ها استفاده کرده‌اند که در مجموع روی هم طول تقریباً 2000 متر را تشکیل می دهند.

نقشه‌برداری مغز نشان داد که نواحی مد نظر بین مغزهای مختلف، به عنوان مثال از نظر اندازه و مکان متفاوت می‌باشند. بنابراین Julich-Brain موقعیت و شکل مناطق مختلف را به عنوان "نقشه‌ی احتمالی" نشان می‌دهد. محققان تفاوت‌های زیادی در منطقه بروكا، كه در فرآیند زبان درگیر است، پیدا كردند. در مقابل، ناحیه‌ی بینایی اولیه بسیار یکنواخت‌تر به نظر می‌رسید.

به عنوان بخشی ازEBRAINS ، اطلس Julich-Brain نقطه‌ی شروع برای گردآوری ساختار و عملکرد درکنار هم است. این اطلس در‌حال‌حاضر به پیوند داده‌‌ها در مورد حالات ژن، اتصالات و فعالیت عملکردی کمک می‌کند (به عنوان مثال، برای درک بهتر عملکرد مغز و مکانیسم بیماری‌ها).

EBRAINS همچنین به ما امکان می‌دهد تا از نقشه‌ها برای شبیه‌سازی استفاده‌کنیم یا از هوش مصنوعی برای کشف چگونگی تقسیم کار بین مناطق مغز بهره ببریم. مقادیر عظیمی از داده‌های حاصل، با استفاده از پلتفورم محاسباتی EBRAINS پردازش می‌شوند. قدرت محاسباتی از شبکه‌ی ابر رایانه‌ای اروپایی FENIX تامین شده است، که توسط پنج مرکز پیشرو برای محاسبات با عملکرد بالا از جمله مرکز ابر رایانه‌ی یولیش (JSC)تشکیل شده است.

دانش مغز دیجیتال

آمونتز می‌گوید: "دیدن این مسئله که تا چه اندازه ترکیب تحقیقات مغز و فناوری‌های دیجیتال پیشرفت کرده است، هیجان‌انگیز است. بسیاری از این پیشرفت‌ها در اطلس Julich-Brain و EBRAINS با یکدیگر یکسو می‌گردند. آنها به ما - و محققان بیشتر و بیشتری در سراسر جهان - برای درک بهتر سازمان پیچیده‌ی مغز و کشف چگونگی این ارتباطات کمک می‌کنند."

منبع: news-medical.net