Ein Konnektom aus 200.000 Zellen, 75.000 physiologischen Neuronen und 523 Millionen Synapsen MICrONS Explorer
Forscher des Baylor College of Medicine BCM, des Allen Institutes und der Princeton University haben das größte 3D-Schaltbild eines Mausgehirns erstellt – das unserem eigenen sehr ähnlich ist – in der Hoffnung, Prinzipien vom Gehirn zu lernen, die möglicherweiseFortschritts-KI, nach eine Pressemitteilung.
Die Karte, die Sie oben sehen, zeigt die komplizierten Strukturen und Verbindungen von ungefähr 200.000 Gehirnzellen und fast 500 Millionen Synapsen – alle versteckt in einem Kubikmillimeter-Klumpen Mäusehirn von der Größe eines Sandkorns.
Außerdem ist der Datensatz insofern einzigartig, als er Aufzeichnungen von Aktivitätsmustern enthält, die durch eine Vielzahl komplexer visueller Reize ausgelöst werden, von YouTube-Clips bis hin zu Hollywood-Filmen, für ungefähr 75.000 Gehirnzellen im gleichen Gehirnvolumen, das zur Generierung verwendet wurdeKonnektivitätskarte.
Die Karte und der Datensatz sind jetztfür die Öffentlichkeit zugänglich.
Daten im Wert von 500 Millionen Synapsen verfügbar
Die Erstellung der Karte dauerte fünf Jahre, mit drei unterschiedlichen Phasen. Die Forscher konzentrierten ihre Untersuchung auf den visuellen Neocortex, einen Gehirnbereich, der für die visuelle Wahrnehmung entscheidend ist. Die Forscher sammelten Messungen der typischen Gehirnaktivität der Maus, während sie noch lebte.in der ersten Phase über 70.000 Bilder von aktiven Gehirnzellen.
Dann haben die Wissenschaftler ein kleines Stück des Gehirns herausgeschnitten und in mehr als 25.000 ultradünne Stücke geschnitten und mehr als 150 Millionen hochauflösende Bilder dieser Stücke mit Elektronenmikroskopie aufgenommen.
Die Forschung ist Teil des Programms Machine Intelligence from Cortical Networks MICrONS, das darauf abzielt, maschinelle Lernalgorithmen und KI durch Reverse-Engineering der Großhirnrinde zu verbessern, die für höhere Funktionen wie Planung und logisches Denken bei Säugetieren verantwortlich ist.
Die Karte wird "unschätzbar" für Neurowissenschaftler sein, die versuchen herauszufinden, wie das Gehirn Informationen zusammen mit neokortikalen Schaltkreisen verarbeitet, sowie für Forscher, die versuchen herauszufinden, wie man Gehirnkrankheiten mit fehlerhaften Verdrahtungen oder Verbindungen behandelt, so die Forscher.
"Computerprogramme haben in den letzten zehn Jahren eine massive Revolution durchgemacht, aber etwas fehlt noch: Die heutigen Programme sind leicht zu täuschen und lassen sich schlecht auf neue Situationen verallgemeinern. In vielerlei Hinsicht sind sie viel dümmer als eine Maus", sagte DrXaq Pitkow, außerordentlicher Professor für Neurowissenschaften und einer der leitenden Wissenschaftler von MICrONS. "Unsere neuen exquisit detaillierten Daten über das Mausgehirn geben uns die Chance herauszufinden, was das biologische Gehirn intelligenter macht. Und das könnte uns helfen, intelligentere Computer zu entwickeln."