Δευτέρα, 24 Ιουνίου 2013. - Μια ομάδα επιστημόνων από τη Γερμανία και τον Καναδά δημιούργησε το πρώτο 3D ψηφιακό μοντέλο υψηλής ανάλυσης ενός ανθρώπινου εγκεφάλου, το οποίο ονόμασαν «Μεγάλος Εγκέφαλος».
Η ανοικοδόμηση δείχνει την ανατομία του εγκεφάλου σε μια μικροσκοπική λεπτομέρεια, η οποία επιτρέπει στους ακαδημαϊκούς να δουν μικροσκοπικά χαρακτηριστικά.
Αυτό το μοντέλο του εγκεφάλου έχει μόλις δημοσιευθεί στο εξειδικευμένο επιστημονικό περιοδικό Science και θα είναι ελεύθερα διαθέσιμο στους νευροεπιστήμονες, για να βοηθήσει στην έρευνα.
Για τη δημιουργία της, η ομάδα ακαδημαϊκών κοπεί σε 7.400 τμήματα στον εγκέφαλο μιας γυναίκας 65 ετών.
Κάθε ένα από αυτά τα στρώματα ήταν το ήμισυ του πάχους μιας τρίχας.
Στη συνέχεια, βάφονταν κάθε τμήμα για να επισημάνουν κάθε ανατομική λεπτομέρεια και έκαναν σαρωτές υψηλής ευκρίνειας για να μεταδώσουν τις πληροφορίες σε έναν υπολογιστή.
Το τελικό βήμα ήταν να ανασυνθέσουμε ψηφιακά όλα τα σκαναρισμένα στρώματα.
Συνολικά, 80.000 εκατομμύρια νευρώνες συλλέχθηκαν σε μια διεξοδική διαδικασία που χρειάστηκε 10 χρόνια.
Το αποτέλεσμα είναι ένας ψηφιακός εγκέφαλος υψηλής ευκρίνειας και 3D, στον οποίο οι ερευνητές μπορούν να βυθιστούν να μελετήσουν τις περιοχές ενδιαφέροντος με μικροσκοπική λεπτομέρεια.
Ένας από τους ερευνητές που συμμετείχαν στη μελέτη, ο Καθηγητής Katrin Amunts του ερευνητικού κέντρου Julich στη Γερμανία, δήλωσε ότι είναι "πώς να χρησιμοποιήσετε το Google Earth. Μπορείτε να δείτε λεπτομέρειες που δεν ήταν ορατές μέχρι την άφιξη αυτής της 3D ανακατασκευής".
Ένα άλλο μέλος της ομάδας, ο καθηγητής Alan Evans του Πανεπιστημίου McGill στον Καναδά, περιέγραψε το αποτέλεσμα που αποκτήθηκε ως "τεχνικό επίτευγμα".
Μεταξύ των νευροεπιστημόνων που θα χρησιμοποιήσουν τον μεγάλο εγκέφαλο είναι ο καθηγητής Paul Fletcher, ψυχίατρος στο Πανεπιστήμιο του Cambridge, ο οποίος εξετάζει με εγκέφαλο τους εγκεφάλους των ασθενών για να εμβαθύνουν τις γνώσεις τους σχετικά με διατροφικές διαταραχές.
Σύμφωνα με τον ίδιο, αυτό το 3D εργαλείο πηγαίνει "ένα βήμα πιο πέρα" από τους καλύτερους σαρωτές που καταφέρνει να επιτύχει σήμερα.
"Θα μπορέσουμε να μελετήσουμε τις απαντήσεις που βλέπουμε στους ασθενείς και να τις τοποθετήσουμε σε ένα χάρτη, σαν ένα είδος άτλας, που προσεγγίζει τα επιμέρους στρώματα του εγκεφαλικού φλοιού, τα ίδια κύτταρα", ανέφερε.
Ο Μεγάλος Εγκέφαλος είναι η τελευταία δόση μιας σειράς σπουδαίων πρωτοβουλιών στον τομέα της νευροεπιστήμης που έχουν πρόσφατα γίνει.
Πρόσφατα μια ομάδα αμερικανών ερευνητών ξεκίνησε το Project Human Connectome, αξίας περίπου 37 εκατομμυρίων δολαρίων ΗΠΑ, το οποίο θα προσπαθήσει να δείξει απίστευτα λεπτομερείς σαρωτές των διασυνδέσεων μεταξύ σημαντικών περιοχών του εγκεφάλου.
Και πριν από λίγες εβδομάδες ο πρόεδρος των ΗΠΑ Ο Μπαράκ Ομπάμα ανακοίνωσε μια πρωτοβουλία ύψους περίπου 100 εκατομμυρίων δολαρίων για να δημιουργήσει έναν χάρτη του ανθρώπινου εγκεφάλου που βοηθάει να βρεθούν θεραπείες για ασθένειες όπως η νόσος του Αλτσχάιμερ.
Από την πλευρά της, η Ευρωπαϊκή Ένωση πρότεινε πρόγραμμα ύψους 1, 5 δισεκατομμυρίων δολαρίων ΗΠΑ, το οποίο στην πράξη θα προσπαθούσε να δημιουργήσει έναν εγκέφαλο από το τίποτα, χρησιμοποιώντας την τεχνολογία των υπολογιστών.
Μεταξύ των μεγάλων υποστηρικτών της εγκεφαλικής έρευνας είναι το βρετανικό ίδρυμα Wellcome Trust, το οποίο επενδύει ετησίως US $ 124 εκατομμύρια στον τομέα αυτό.
Σύμφωνα με τον διευθυντή της για τη νευροεπιστήμη και την ψυχική υγεία, ο Δρ John Williams, κινητήριος μοχλός της μεγάλης αύξησης της χρηματοδότησης αυτού του τύπου έρευνας, είναι η ανησυχία για τη γήρανση του πληθυσμού στις βιομηχανικές χώρες.
«Οι διαταραχές του εγκεφάλου και του νου, όπως η άνοια, η σχιζοφρένεια ή η κατάθλιψη αποτελούν μεγάλο βάρος για την κοινωνία».
"Για έναν πάροχο κεφαλαίων όπως το Wellcome Trust, η πρόκληση είναι πώς να αναπτύξουμε γνώσεις για την ανάπτυξη φαρμάκων και θεραπειών που μπορούν να βοηθήσουν τους ασθενείς και τις οικογένειές τους", δήλωσε στο BBC.
Πηγή:
Ετικέτες:
Φάρμακα Διαφορετικός Νέα
Η ανοικοδόμηση δείχνει την ανατομία του εγκεφάλου σε μια μικροσκοπική λεπτομέρεια, η οποία επιτρέπει στους ακαδημαϊκούς να δουν μικροσκοπικά χαρακτηριστικά.
Αυτό το μοντέλο του εγκεφάλου έχει μόλις δημοσιευθεί στο εξειδικευμένο επιστημονικό περιοδικό Science και θα είναι ελεύθερα διαθέσιμο στους νευροεπιστήμονες, για να βοηθήσει στην έρευνα.
Για τη δημιουργία της, η ομάδα ακαδημαϊκών κοπεί σε 7.400 τμήματα στον εγκέφαλο μιας γυναίκας 65 ετών.
Κάθε ένα από αυτά τα στρώματα ήταν το ήμισυ του πάχους μιας τρίχας.
Στη συνέχεια, βάφονταν κάθε τμήμα για να επισημάνουν κάθε ανατομική λεπτομέρεια και έκαναν σαρωτές υψηλής ευκρίνειας για να μεταδώσουν τις πληροφορίες σε έναν υπολογιστή.
Το τελικό βήμα ήταν να ανασυνθέσουμε ψηφιακά όλα τα σκαναρισμένα στρώματα.
Συνολικά, 80.000 εκατομμύρια νευρώνες συλλέχθηκαν σε μια διεξοδική διαδικασία που χρειάστηκε 10 χρόνια.
"Όπως το Google Earth"
Το αποτέλεσμα είναι ένας ψηφιακός εγκέφαλος υψηλής ευκρίνειας και 3D, στον οποίο οι ερευνητές μπορούν να βυθιστούν να μελετήσουν τις περιοχές ενδιαφέροντος με μικροσκοπική λεπτομέρεια.
Ένας από τους ερευνητές που συμμετείχαν στη μελέτη, ο Καθηγητής Katrin Amunts του ερευνητικού κέντρου Julich στη Γερμανία, δήλωσε ότι είναι "πώς να χρησιμοποιήσετε το Google Earth. Μπορείτε να δείτε λεπτομέρειες που δεν ήταν ορατές μέχρι την άφιξη αυτής της 3D ανακατασκευής".
Ένα άλλο μέλος της ομάδας, ο καθηγητής Alan Evans του Πανεπιστημίου McGill στον Καναδά, περιέγραψε το αποτέλεσμα που αποκτήθηκε ως "τεχνικό επίτευγμα".
Μεταξύ των νευροεπιστημόνων που θα χρησιμοποιήσουν τον μεγάλο εγκέφαλο είναι ο καθηγητής Paul Fletcher, ψυχίατρος στο Πανεπιστήμιο του Cambridge, ο οποίος εξετάζει με εγκέφαλο τους εγκεφάλους των ασθενών για να εμβαθύνουν τις γνώσεις τους σχετικά με διατροφικές διαταραχές.
Σύμφωνα με τον ίδιο, αυτό το 3D εργαλείο πηγαίνει "ένα βήμα πιο πέρα" από τους καλύτερους σαρωτές που καταφέρνει να επιτύχει σήμερα.
"Θα μπορέσουμε να μελετήσουμε τις απαντήσεις που βλέπουμε στους ασθενείς και να τις τοποθετήσουμε σε ένα χάρτη, σαν ένα είδος άτλας, που προσεγγίζει τα επιμέρους στρώματα του εγκεφαλικού φλοιού, τα ίδια κύτταρα", ανέφερε.
Ανησυχία για ψυχικές διαταραχές
Ο Μεγάλος Εγκέφαλος είναι η τελευταία δόση μιας σειράς σπουδαίων πρωτοβουλιών στον τομέα της νευροεπιστήμης που έχουν πρόσφατα γίνει.
Πρόσφατα μια ομάδα αμερικανών ερευνητών ξεκίνησε το Project Human Connectome, αξίας περίπου 37 εκατομμυρίων δολαρίων ΗΠΑ, το οποίο θα προσπαθήσει να δείξει απίστευτα λεπτομερείς σαρωτές των διασυνδέσεων μεταξύ σημαντικών περιοχών του εγκεφάλου.
Και πριν από λίγες εβδομάδες ο πρόεδρος των ΗΠΑ Ο Μπαράκ Ομπάμα ανακοίνωσε μια πρωτοβουλία ύψους περίπου 100 εκατομμυρίων δολαρίων για να δημιουργήσει έναν χάρτη του ανθρώπινου εγκεφάλου που βοηθάει να βρεθούν θεραπείες για ασθένειες όπως η νόσος του Αλτσχάιμερ.
Από την πλευρά της, η Ευρωπαϊκή Ένωση πρότεινε πρόγραμμα ύψους 1, 5 δισεκατομμυρίων δολαρίων ΗΠΑ, το οποίο στην πράξη θα προσπαθούσε να δημιουργήσει έναν εγκέφαλο από το τίποτα, χρησιμοποιώντας την τεχνολογία των υπολογιστών.
Μεταξύ των μεγάλων υποστηρικτών της εγκεφαλικής έρευνας είναι το βρετανικό ίδρυμα Wellcome Trust, το οποίο επενδύει ετησίως US $ 124 εκατομμύρια στον τομέα αυτό.
Σύμφωνα με τον διευθυντή της για τη νευροεπιστήμη και την ψυχική υγεία, ο Δρ John Williams, κινητήριος μοχλός της μεγάλης αύξησης της χρηματοδότησης αυτού του τύπου έρευνας, είναι η ανησυχία για τη γήρανση του πληθυσμού στις βιομηχανικές χώρες.
«Οι διαταραχές του εγκεφάλου και του νου, όπως η άνοια, η σχιζοφρένεια ή η κατάθλιψη αποτελούν μεγάλο βάρος για την κοινωνία».
"Για έναν πάροχο κεφαλαίων όπως το Wellcome Trust, η πρόκληση είναι πώς να αναπτύξουμε γνώσεις για την ανάπτυξη φαρμάκων και θεραπειών που μπορούν να βοηθήσουν τους ασθενείς και τις οικογένειές τους", δήλωσε στο BBC.
Πηγή:
