立方体の脳ミリメートルの地図は、アルツハイマー病、自閉症、またはパーキンソン病の治療への扉を開きます

皮質ネットワークからの人工知能プロジェクト（ミクロン）、世界中に150人以上の神経科学者が集まってきたが、これまでに行われた最も詳細な脳配線図を作成しました。

このマップには、それ以上が含まれています 200,000セル約84,000個のニューロンと5億2,300万個以上のシナプス接続は、マウスの脳のごく一部から得られ、一粒の砂のサイズに相当します。

結果は、チーム間の学際的な仕事のおかげで達成されました ベイラー医学大学彼 アレン研究所 プリンストン大学他の機関。

研究者は、一連のクリップを見ながらマウスの脳活動を記録し、高精度の電子顕微鏡を使用して細胞の3次元の再構成を作成し、25,000層で視覚皮質の立方骨を分解しました。その後、彼らは人工知能を使用して複雑なニューロンネットワークを分析し、その動作を理解しました。

この進歩は、神経科学のマイルストーンをマークし、Pへの影響は同様ですヒトゲノムロイエクト。

デビッドA.マルコウィッツ、 プロジェクトコーディネーターは、この研究は技術的な成果であるだけでなく、前例のない詳細スケールで脳機能を理解する新しい可能性も開くことを強調しています。

さらに、得られたデータの大きさ – 1.6ペタバイトの情報は、高解像度の22年間のビデオに相当するものであり、脳疾患と神経障害に関する将来の研究には重要です。

最も注目すべき発見の1つは、脳の阻害の新しい原則です。

阻害細胞は単にニューロン活性を抑制したと考えられていましたが、これらの細胞は高度に選択的に作用し、ニューロンシグナルを調節する複雑な調整ネットワークを形成することが示されています。

自閉症、アルツハイマー病、パーキンソン

この発見は、脳ネットワークがどのように組織化され運用されているかについての理解を変える可能性があり、アルツハイマー病、パーキンソン病、自閉症などの病気の治療のための新しい扉を開きます。

この研究はまた、ニューロンのつながりの基本原則を明らかにしました。これは、生物学的および人工システムの両方で共有されており、人工知能ネットワークの設計に直接的な意味を持ちます。

マウスの脳接続モデルを人工ニューラルネットワークと比較すると、科学者は、人工ネットワークの接続性パターンが生物学的データで発見されたルールを反映していることを示しました。

この作品、によってサポートされています 脳イニシアチブ これは、科学におけるグローバルなコラボレーションの明確な例です。

彼が指摘するように ジョン脳イニシアチブのディレクターである脳の詳細な地図の作成は、複雑な脳障害の理解と治療を促進するために不可欠です。

のフアン・レルマの場合 CSIC-RUMH Neuroscience Instituteミクロンの仕事は、脳の構造的および機能的研究における根本的な進歩であり、神経系とその機能障害のより深い理解に向けた重要なステップです。

ステートメントa サイエンスメディアセンターLermaは、これらの発見は「待望の巨大なステップであり、それは脳の機能の圧縮に来るものの氷山の先端に他ならない」と述べています。

実際、著者は、単純な分類タスクで訓練された人工的な再発性ニューロンネットワークが、生物学的データによって明らかにされた接続ルールを維持する接続パターンを開発することを示しています。 「要するに、情報を処理してメモリに保存するシステムの能力は、システム自体の接続によって決定されます。」

そのために、 ラファエル・ユステ、 コロンビア大学の教授であり、 ニューロライト財団現代の神経科学のこの成果の関連性を強調し、それを遺伝学と物理学の分野で達成した進歩と比較します。 1年以上前に印象的な記事の別の送金が公開され、これらすべての接続を生成するニューロンである脳の細胞タイプをマッピングしたことを覚えておくと便利です。これは、米国の脳プロジェクトから生まれた最も印象的な結果のもう1つです。

神経科学の革命

Yusteにとって、大きな挑戦は、これら2つの新しい科学の幹をもたらすことです。言い換えれば、「どのようなニューロンからどのようなつながりが生じるのかを理解してください」。

これを行うには、光学膨張顕微鏡の使用など、新しい手法が必要です。これにより、両方を同時に行うことができます。 «これで、セルの種類がいくつあり、すべての接続がどのようにあるかがわかりましたが、各タイプのニューロンの接続をマッピングする必要があります。。この新しい顕微鏡検査が発明されたばかりで、長い旅があると思います»。

最後に、Yusteは、これらの2つの大きな結果、それぞれが 彼らはノーベル賞に値します個々の研究所の仕事からではなく、偉大なコンソーシアムから。 «これは神経科学での新しい作業方法であり、ヒトゲノムのシーケンスを伴う遺伝学で10年以上になったことと、ほぼ1世紀にわたって物理学、化学、天文学で起こったことによく似ています。それは、テクニックや結果だけでなく、働く方法のために、神経科学の革命です»。