Ini adalah model mikrostruktur 3D pertama dari seluruh otak manusia, dan tersedia untuk umum bagi para peneliti di seluruh dunia tanpa biaya.
Bayangkan bisa memperbesar otak untuk melihat berbagai sel seperti kita memperbesar peta Google dunia dan bisa melihat rumah di jalan. Dan perlu diingat bahwa otak dianggap sebagai struktur paling kompleks di alam semesta dengan 86 miliar neuron. Memperbesar sekarang dimungkinkan berkat atlas otak baru dengan resolusi yang belum pernah terjadi sebelumnya. BigBrain adalah model mikrostruktur 3D pertama dari seluruh otak manusia, dan gratis dan tersedia untuk umum bagi para peneliti di seluruh dunia. Hasil dari model BigBrain, dibuat di Montreal Neurological Institute and Hospital - The Neuro, McGill University - bekerja sama dengan para peneliti di Forschungszentrum Jülich, Jerman, diterbitkan hari ini di Science edisi 20 Juni (https: //www.sciencemag .org / content / 340/6139/1472).
Model otak manusia. Kredibilitas gambar: Shutterstock / cesc_assawin
"Atlas BigBrain menawarkan resolusi hampir seluler, yaitu detail mendekati tingkat sel, kemampuan yang sebelumnya tidak tersedia dalam 3D untuk otak manusia," kata Dr. Alan Evans, peneliti di The Neuro, salah satu pendiri dari Konsorsium Internasional untuk Pemetaan Otak dan co-pencipta atlas. “Untuk menempatkan BigBrain di con kita dapat mempertimbangkan MRI saat ini yang memiliki resolusi spasial 3D 1mm. Sebagai perbandingan, kumpulan data BigBrain adalah 50 kali lebih kecil di setiap dimensi yang memberikan resolusi spasial yang tak tertandingi. Kumpulan data BigBrain adalah 125.000 kali (50 x50 x 50) lebih besar dari MRI pada umumnya, dan memiliki volume 1 terabyte, yang setara dengan 1000 GB. ”Para peneliti di seluruh dunia akan dapat mengunduh bagian otak dari situs web BigBrain bigbrain.loris.ca. Otak Besar direkonstruksi dari 7404 bagian otak histologis yang dinodai untuk badan sel, dan kemudian didigitalkan, mengambil keuntungan dari kemajuan terbaru dalam kapasitas komputasi, analisis gambar otak, dan pengalaman tim dalam memproses bagian histologis otak yang lengkap.
Kemajuan dalam resolusi analog dengan transisi dari peta garis lama ke gambar satelit Google. Memperbesar ke peta yang lebih lama tidak memberikan detail atau informasi. Demikian pula, memperbesar ke pemindaian MRI tidak memberikan detail lebih lanjut - itu hanya mengungkapkan pixellation 1mm gumpal. Atlas otak BigBrain adalah setara dengan Google street view, zoom in memberikan tingkat informasi baru yang belum pernah ditawarkan sebelumnya dalam 3D.
Atlas saat ini berdasarkan pada irisan histologis adalah dalam 2D. BigBrain mendefinisikan kembali peta neuroanatomi tradisional ini seperti Brodmann dengan memberikan pandangan ultra-otak menggunakan teknik 3D otomatis sepenuhnya. Atlase berdasarkan MRI tidak memungkinkan untuk integrasi informasi pada tingkat lapisan kortikal, kolom, sirkuit mikro, atau sel yang lebih besar. BigBrain memungkinkan para peneliti untuk melihat pada resolusi 20 mikron (1000 mikron dalam milimeter) di seluruh otak.
Implikasi dari BigBrain untuk mengeksplorasi dan menganalisis otak manusia tak terhitung banyaknya. Ini dapat digunakan untuk mengintegrasikan dan mengkorelasikan data dari berbagai modalitas: genetik, ilmu saraf molekuler, elektrofisiologi dan farmakologis di antara banyak. Ini akan memungkinkan dan mempercepat pemodelan komputasi untuk simulasi fungsi otak, perkembangan normal dan degenerasi yang disebabkan oleh penyakit. BigBrain akan sangat meningkatkan pentingnya dan interpretasi data in-vivo dinamis resolusi rendah yang diperoleh MRI dan PET, dengan menggabungkan data dengan detail luar biasa dan resolusi spasial atlas BigBrain statis. Ini akan meningkatkan prosedur bedah saraf, misalnya menempatkan stimulator otak dalam dan akan memajukan penelitian klinis, misalnya, melokalisasi lokasi epilepsi yang tidak bisa diatasi untuk jenis sel saraf tertentu.
Melalui McGill