Большой нейрон
Энциклопедия нейронов головного мозга будет создаваться в рамках международного проекта
Марина Аствацатурян, «Эхо Москвы»
Проект, о котором было объявлено 31 марта Институтом Аллена в Сиэтле, штат Вашингтон, называется BigNeuron https://alleninstitute.org/bigneuron/overview/ («Большой нейрон»).
Его цель – в создании надежной и насколько возможно точной трехмерной реконструкции тысяч связей, которые образует каждый отдельный нейрон. Моделирование этих связей представляется ключевым этапом для принципиального понимания механизма кодирования информации головным мозгом. «В наших попытках понять, как работает мозг, фундаментальной задачей является понимание функции нейронов, и форма индивидуальных нейронов играет в этом важнейшую роль», – приводит слова Аллана Джонса (Allan Johns), исполнительного директора института, который создал со-основатель компании Microsoft и филантроп Пол Аллен (Paul Allen), сетевое издание news-medical.net (Allen Institute for Brain Science leads international effort to advance analysis of single neurons – ВМ).
От формы зависит поведение нейронов, их геометрия поможет понять, как они обрабатывают и передают информацию посредством электрических и химических сигналов, отмечает издание. «Мы даже не знаем до сих пор, сколько классов нейронов в головном мозгу», – прокомментировал старт нового проекта порталу Nature News нейробиолог из Колумбийского университета в Нью-Йорке (Columbia University in New York City) Рафаэль Юсте (Rafael Yuste). В будущей нейронной энциклопедии должно появиться детальное описание отдельных нейронов разных биологических видов, включая плодовую мушку, аквариумную рыбку данио, мышей и людей.
Нельзя сказать, что описанием нейронов до сих пор никто не занимался. В частности, испанский врач и гистолог, один из основоположников современной нейробиологии, нобелевский лауреат Сантьяго Рамон-и-Кахаль (Santiago Ramon y Cajal), изучая клетки головного мозга под микроскопом, открыл звездчатые и пирамидальные нейроны, получившие свои названия благодаря форме. Но они отражают лишь малую часть разнообразия среди десятков миллионов нейронов в мозгу мыши или десятков миллиардов у человека.
Главная трудность в каталогизации такого количества нейронов заключалась в выделении трехмерной структуры из огромного количества двумерных изображений, полученных микроскопией. Нейроны быстро меняют положение, закручиваются вокруг себя, накладываются друг на друга, а потому уловить связи каждого довольно трудно как человеку, так и компьютеру. А потому первым этапом выполнения проекта BigNeuron станет выбор алгоритмов для выявления характеристик индивидуальных нейронов. После этого алгоритмы будут запущены на суперкомпьютерах. Аннотированную базу данных по морфологии нейронов руководители проекта надеются получить к 2016 году.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
13.04.2015