bigbrain coverpic

Aivojen siivuista syntyi 3D-kartta

BigBrain päästää tutkijat navigoimaan aivopoimuihin ja pinnan alle.

keskiviikko 30. lokakuuta 2013

Kun tutkijat etsivät syytä Alzheimerin tautiin tai muuhun aivorappeumasairauteen, apuna voi pian olla uusi kolmiulotteinen aivokartta. Digitaalinen malli ihmisaivoista, "BigBrain" (isot aivot), on 50 kertaa niin tarkka kuin parhaiden magneettikuvauslaitteiden otokset.

Aivokartta on kuin Google Earth

Zoomattava 3D-malli on tehty 65-vuotiaana kuolleen eurooppalaisnaisen aivoista. Naisella ei ollut hermostollisia sairauksia, joten hänen aivonsa ovat hyvä vertailukohta, kun tutkitaan aivojen eri alueiden osuutta sairauksien synnyssä. Aivot jaettiin 7?404 viipaleeseen, jotka kuvattiin ja siirrettiin tietokoneeseen.

Kun kuvat yhdistettiin, syntyi kolmiulotteinen aivokartta, joka on niin yksityiskohtainen, että siinä näkyvät poimujen ja uurteiden lisäksi erityyppisten aivosolujen yhteydet. Aivot viipaloitiin 2008 Saksassa Düsseldorfin yliopiston aivotutkimuskeskuksessa. Viipaleiden kuvaaminen tapahtui Kanadassa McGill-yliopistossa. Työ kesti neljä vuotta.

Aivomallista on jo tekeillä uusi entistä yksityiskohtaisempi versio BigBrain 2.

Näin BigBrain tehtiin

1. Aivot kapseloitiin parafiiniin, jotta koostumus saatiin kiinteämmäksi. Sitten aivot leikattiin 0,02 millimetrin paksuisiksi siivuiksi. 1?400 gramman aivoista tuli 7?404 viipaletta.

2. Viipaleet käsiteltiin väriliuoksella, jotta yksityiskohdat erottuvat paremmin. Sitten aivosiivut pantiin alustalle, skannattiin ja kuvat tallennettiin tietokoneeseen.

3. Kuvat koottiin 3D-malliksi. Mallia voidaantarkastella eri suunnista ja eri etäisyyksiltä niin, että pienimmätkin yksityiskohdat erottuvat.

Video: Kiertokäynti 3D-aivoissa

Katso, miten tutkijat suunnistavat digitaalisessa aivomallissa.

Aivotutkimuksen kunnianhimoiset tavoitteet

BigBrain on osa EU:n tukemaa Human Brain Project -hanketta, jonka on määrä koota kaikki aivotietämys tietokonemalleihin 10 vuodessa.

USA:n terveysviraston BRAIN Initiative -tutkimusohjelman tavoitteena on kartoittaa ihmisen kaikkien 86 miljardin aivosolun toiminta.

USA:n terveysvirastossa on käynnissä myös Human Connectome Project -hanke, jossa kartoitetaan aivosolujen väliset fyysiset yhteydet.

Lue tästä

Ehkä sinua kiinnostaa...

TILAA TIETEEN KUVALEHDEN UUTISKIRJE

Voit ladata ilmaisen erikoisnumeron, Uskomattomat aivot, heti, kun olet tilannut uutiskirjeen.

Etkö löytänyt, mitä etsit? Tee haku tästä: