تعاون علمي يكشف نتائج فريدة ومعقدة في الدماغ

أعاد علماء بناء مخطط الوصلات لقطعة من الدماغ البشري بتفاصيل غير مسبوقة، كاشفين عن مراوغات وتعقيدات جديدة فيما يعتبره الكثيرون أكثر الأشياء تعقيداً في الكون المعروف.

وتعاون باحثو جامعة هارفارد مع خبراء في التعلم الآلي في غوغل لرسم خريطة للدوائر العصبية والوصلات والخلايا الداعمة وإمدادات الدم في بقعة من الأنسجة السليمة التي تم إزالتها من قشرة دماغ امرأة تبلغ من العمر 45 عاماً خضعت لعملية جراحية لعلاج الصرع.

وبلغت كتلة الدماغ مجرد ملليمتر مكعب من الأنسجة، لكن العمل على التوصيلات العصبية لا يزال يمثل مهمة ضخمة للفريق، حيث كشفت صور المجهر الإلكتروني لأكثر من 5,000 شريحة من العينة عن وجود 57,000 خلية فردية و150 مليون وصلة عصبية و23 سنتيمترًا من الأوعية الدموية.

وقال جيف ليشتمان، أستاذ البيولوجيا الجزيئية والخلوية في جامعة هارفارد إن الهدف كان الحصول على رؤية عالية الدقة لهذه القطعة الأكثر غموضاً من البيولوجيا التي يحملها كل واحد منا على كتفيه، مضيفا بالقول: "السبب في أننا لم نفعل ذلك من قبل هو أنه أمر صعب للغاية".

وبعد أن قام الفريق بتقطيع الأنسجة إلى رقاقات أرق من عرض شعرة الإنسان بأقل من 1000 مرة، التقط الباحثون صوراً بالمجهر الإلكتروني لكل منها لالتقاط تفاصيل بنية الدماغ حتى مقياس النانو، أو جزء من الألف من المليمتر.

ثم قامت خوارزمية للتعلم الآلي بتتبع مسارات الخلايا العصبية والخلايا الأخرى عبر المقاطع الفردية، وهي عملية مضنية كانت ستستغرق سنوات من البشر، وشكلت الصور 1.4 بيتابايت من البيانات، أي ما يعادل 14,000 فيلم كامل الطول بدقة 4k.

في الوقت الحالي، لا يفكر الباحثون حتى في رسم خريطة للدماغ البشري بأكمله، فالمهمة صعبة للغاية من الناحية التكنولوجية.

سيريانيوز.