3D Karte zeigt menschliche Gehirn jemals größte ausführlich
Die Post-mortem Gehirn eine 65 jährige Frau hat in eine neue 3D Karte enthüllt die komplizierte Architektur des menschlichen Birne auf einer Skala, die feiner als ein menschliches Haar verwandelt.
Die Karte, bekannt als "Aufzug", ist online frei verfügbar und hat eine Auflösung von 20 µm in jeder Dimension, berichten die Forscher in einer neuen Studie.
"Der Aufzug ist die erste jemals brain Modell in 3D stellt wirklich einen realistischen menschlichen Gehirns mit den Zellen und die Strukturen des menschlichen Gehirns," Studie Forscher Karl Zilles die Jülich Aachen Research Alliance und Research Center Jülich in Deutschland sagte in einer Pressekonferenz Mittwoch (19. Juni). [Im Inneren des Gehirns: eine Foto-Reise durch die Zeit]
Aufzug wird als Referenz Gehirn, die Wissenschaftler ein gemeinsames Instrument bietet für die Beschreibung des Gehirns im mikroskopischen Maßstab dienen. "Es ist wie eine Karte eines Landes", sagte Christof Koch, Chef wissenschaftlicher Leiter von Allen Institut für Hirnforschung in Seattle, der nicht in der Forschung beteiligt war. "Wenn wir wissen wollen, wo es lang geht, ist es wichtig zu wissen, die Lage des Landes", sagte Koch.
Die erste umfassende Gehirn-Karte wurde von deutschen Neurologen Korbinian Brodmann an der Wende des 20. Jahrhunderts produziert. Brodmann Karte aufgedeckt detaillierte Struktur des Gehirns, sondern nur zweidimensional. Moderne Referenz Gehirne wurden mittels Magnetresonanztomographie (MRT) zugeordnet wurde, sondern diese nur haben eine Auflösung von ca. 1 Kubikmillimeter. Im Gegensatz dazu hat der Aufzug eine Auflösung, die 50 Mal besser ist.
Erstellen Sie Aufzug, verwendeten die Forscher eine Tool namens ein Mikrotom, schneiden Sie die Post-mortem Gehirn (eingebettet in Paraffinwachs) in mehr als 7.000 Abschnitte, jeweils 20 Mikrometer dick (etwa der Dicke Kunststoff Klarsichtfolie). Sie in den Abschnitten auf Folien montiert und gefärbt, um die zellulären Architektur zeigen. Die Folien wurden dann gescannt und durch einen Supercomputer in einem 3D Gehirn rekonstruiert. Der gesamte Vorgang dauerte ca. 1.000 Arbeitsstunden.
Weil das Gehirn so zerbrechlich sind, schafft die Zusammenarbeit mit ihnen oft Risse und Tränen im Gewebe. Mit Bildbearbeitungs-Tools, konnten die Forscher diese kleinen Unvollkommenheiten zu reparieren.
Die neue Referenz-Gehirn erlauben Forschern, das Gehirn zu modellieren und verschiedene Erkrankungen des Gehirns auf mikroskopischer Ebene zu studieren. Beispielsweise könnte die Daten aus Studien der Bildgebung des Gehirns mit Aufzug, die räumliche Auflösung zu verbessern integriert werden. Aufzug könnte auch verwendet werden, um die Platzierung der Elektroden für die Tiefe Hirnstimulation, eine wirksame Behandlung für das Zittern der Parkinson-Krankheit führen.
Aufzug Entwickler arbeiten derzeit an Informationen aus molekularen Untersuchungen des Gehirns, einschließlich Forschungsergebnisse zur chemischen Rezeptoren oder Genaktivität einbeziehen. Allen Institut für Hirnforschung, die Detailkarten von der Aktivität der Gene in der Maus und menschliche Gehirne entwickelt hat, ist eine mögliche Zusammenarbeit mit Aufzug, wenn man bedenkt, Koch erzählte LiveScience.
Aufzug bietet einen detaillierten Überblick über ein Gehirn, aber es gibt Variabilität zwischen den Gehirnen von verschiedenen Menschen. Zukünftige Anstrengungen die Karte, um einige dieser Variabilität berücksichtigen erweitern können, sagten die Forscher.
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