Kategóriák Tech

A Blue Brain algoritmusa képes objektíven azonosítani az idegsejtek típusait

A Blue Brain Projekt kutatói egy algoritmus segítségével egy új rendszer szerint különböztették meg és csoportosították az agy egyes idegsejtjeit. Elmondásuk szerint az eredmények egy csaknem 100 éves problémára nyújtanak megoldást, és komoly előnyöket jelentenek idegtudomány területén dolgozó más kutatóknak is.

Az újonnan kifejlesztett algoritmus objektív módszert biztosít a neuronok alakjának meghatározására. Ez lehetőséget nyújt az agysejtek következetes, rendszerezett taxonómiájának kialakítására.

Az algoritmus képes a neokortex 80 százalékát alkotó piramissejtek alakjának csoportosítására is, amelyeknek eddigi ismereteink szerint rendkívül fontos szerepük van a többi ideg információinak összegyűjtésében, és az információk alapján más agyi területek aktivitásáért is ők felelősek.

Az első piramissejteket több mint száz évvel ezelőtt írta le a modern idegtudomány atyja, Ramón y Cajal, aki mikroszkóppal figyelte meg a különleges sejteket. Azonban e szakterületen azóta is vita tárgyát képezi a sejtek típusának meghatározása. Az anatómusok több válfajt is elneveztek és leírtak az évek során, azonban az idegkutatóknak nem sikerült egyértelműen igazolniuk, hogy ezek a típusok valóban különbözőek. Még akkor sem tudták egyértelműen definiálni morfológiai különbségeiket, amikor szemmel látható, hogy a két idegsejt nem azonos típusú.

Most erre jelent megoldást a Blue Brain által kifejlesztett algoritmus, ami algebrai topológia segítségével biztosít objektív módszert a piramissejtek alakjának csoportosítására. A projekten dolgozó kutatók már korábban is használták ezt a módszert különböző idegkutatási problémák megoldására.

A módszer működését a kutatók patkányok szomatoszenzoros agykérgének piramissejtfajtáinak feltérképezésével igazolták. Eredményeik szerint az állatoknál 17 típusú piramissejt van jelen, melyek azonosítása folyamán az algoritmus szakértők segítsége nélkül is következetesen különbséget tudott tenni a sejtek között.

Az idegsejtek típusának meghatározását az teszi igazán problémássá, hogy a sejtek kiterjedt hálózatot alkotva kapcsolódnak egymáshoz, és a hálózatban nehéz meghatározni, hogy mi is tartozik egy-egy sejthez, és mi egy másikhoz. Ezt az faágakra emlékeztető elrendezést sűríti most az új módszer egy kóddá, amiről már könnyen el tudja dönteni, hogy melyik sejtfajtát is jelenti.

További problémát jelent a kérdés megválaszolásában, hogy mekkora különbség kell ahhoz, hogy két sejtet valóban kettő különböző típusnak tekintsünk, nem csak egyszerű variánsoknak vagy a sejt különböző korú állapotainak.

A Blue Brain Projekt fő célja, hogy digitálisan újraalkossák és leszimulálják az agy működését. Ennek sikeréhez viszont alapos ismeretekre van szükség az agyműködésről. Ehhez az egyik elengedhetetlen lépés az agyi sejtek típusainak és alakjuknak pontos ismerete.

Mindez természetesen a teljes idegtudományos szakma számára jó hír, mivel a számukra is igen fontos ezeknek az alapvető ismereteknek a pontossága és objektivitása.

Forrás: academic.oup.com

Megosztás
Írta:
arsratio

Legutóbbi tartalom

Új cetfajt fedeztek fel a japán Hokaido partvidékén

A japán és az amerikai Nemzeti Természettudományi Múzeum, a Hokaido Egyetem és az Iwate Egyetem közreműködésével új csőröscet fajt fedeztek…

2019-09-09 2:16 du.

Egy új technológiával veszteség nélkül raktározhatók és szabadíthatók fel a hullámok

A fény- és a hanghullámok a mai technológiában az energia- és jelátvitel alapjait képezik. Azonban eddig nem rendelkeztünk olyan módszerrel,…

2019-09-09 2:13 du.

Egy új kémiai reaktorral üzemanyaggá alakítható a levegőben lévő széndioxid

A Rice Egyetem tudósai egy új katalizátor reaktort fejlesztettek ki, aminek segítségével újrahasznosíthatóak a hangyasav előállítása során felszabaduló üvegházhatást okozó…

2019-09-09 2:08 du.

Az ősi óceánok oxigénszintjének csökkenése vezetett a rejtélyes tömeges kihaláshoz

420 millió évvel ezelőtt - a szilur földtörténeti időszakban - egy hatalmas tömeges kihalás zajlott, ami a tengeri állatok 23…

2019-09-05 8:26 du.

“Lakható” bolygókat találtak egy közeli csillagrendszerben

Egy európai és chilei kutatócsapat bizonyítékot talált arra, hogy három élet kialakulására alkalmas bolygó kering a GJ1061 csillag körül. Tanulmányukban…

2019-09-05 8:14 du.

Egy 20 millió éves koponya meglepően összetett agynak adhatott otthont

Már hosszú ideje létezik az az elmélet, miszerint az emberszabású főemlősök agyának mérete fokozatosan, hosszú idő leforgása alatt érte el…

2019-08-29 2:19 du.

Ez a weboldal cookie-kat használ.