"غوغل" و"هارفرد" يطوّران خريطة ثلاثيّة الأبعاد للدماغ البشري

"غوغل" و"هارفرد" يطوّران خريطة ثلاثيّة الأبعاد للدماغ البشري

09 يونيو 2021
تُظهر الخريطة المشفرة بالألوان 4 آلاف محور عصبي متصل بخلية عصبية واحدة (Getty)
+ الخط -

طورت شركة "غوغل" الأميركية، بالتعاون مع علماء في جامعة هارفارد، خريطة ثلاثية الأبعاد لجزء صغير من دماغ الإنسان، باستخدام 225 مليون صورة وأكثر من مليون غيغابايت من البيانات.

وتعد الخريطة ثلاثية الأبعاد أول دراسة واسعة النطاق للتوصيل المشبكي في القشرة الدماغية البشرية التي تمتد على أنواع متعددة من الخلايا عبر جميع طبقات القشرة الست.

وتُظهر الخريطة المشفرة بالألوان 4 آلاف محور عصبي متصل بخلية عصبية واحدة، وهي الخلية الأساسية في النظام العصبي للإنسان، والمسؤولة عن تلقي المدخلات الحسية.

وعلى الرغم من أنها لا تمثل سوى ملليمتر مكعب واحد من أنسجة المخ، إلا أن هذه أكبر عيّنة من هذه الأنسجة صُوّرت وأعيد بناؤها بهذه التفاصيل الدقيقة، وتشمل عشرات الآلاف من الخلايا العصبية، وملايين شظايا الخلايا العصبية، و130 مليون من نقاط الاشتباك العصبي والتركيبات تحت الخلوية، بما في ذلك المحاور والأهداب والتشعبات.

 

وقالت "غوغل" إن الأهداف الرئيسية للمشروع كانت إنتاج طريقة جديدة لدراسة الدماغ البشري مع تحسين التكنولوجيا الأساسية المستخدمة في رسم خريطة للجهاز العصبي للكائن الحي.
ولإنشاء الخريطة، أخذ الباحثون في "غوغل" ومختبر "ليتشمان" بالجامعة، عينة مجهرية من الفص الصدغي لقشرة دماغية بشرية، وكانت عينة الأنسجة هذه مغلفة بمادة صمغية، قبل تقطيعها إلى 5300 شريحة، يبلغ سمك كل منها حوالى 30 نانومتراً. 

وفحص العيّنةَ مجهرٌ إلكتروني يمكنه التكبير إلى حوالى 4 نانومتراً، ما أدى إلى إنشاء 225 مليون صورة ثنائية الأبعاد "يمكن تجميعها معاً لإظهار حجم واحد ثلاثي الأبعاد".
والقشرة الدماغية هي الجزء الأكبر من دماغ الثدييات، وغالباً ما يُطلق عليها اسم "المادة الرمادية"، مع ما يصل إلى ست طبقات من الخلايا العصبية مسؤولة عن العديد من الوظائف مثل التفكير والتخطيط والإدراك واللغة والذاكرة والحركة الإرادية.
وقُدّمت عينات الأنسجة الخاصة بالمشروع من قبل المرضى في مستشفى "ماساتشوستس" العام، حيث يُزيل الجراحون أجزاءً من القشرة الدماغية الطبيعية في أثناء إجراء الجراحة للتخفيف من الصرع.

(قنا)

المساهمون