Em um grande avanço no mapeamento do cérebro (chamado conectômica), uma equipe de pesquisa da Universidade de Harvard, ao lado do Google, produziu o mapa mais detalhado das conexões cerebrais até o momento, com base em uma amostra do cérebro humano.
O modelo 3D resultante revela muitos detalhes que vão desde padrões de conexões neuronais à distribuição de mielina, passando pelos vasos sanguíneos.
O mapeamento também ajudou a revelar o que pode ser um tipo de neurônio até então desconhecido.
O conjunto de dados necessário para o novo mapa 3D é tão grande que os pesquisadores ainda precisam estudá-lo em detalhes, diz Viren Jain, do Google Research em Mountain View, Califórnia.
Ele o compara ao genoma humano, que ainda está sendo explorado 20 anos após a publicação dos primeiros rascunhos. O mapa, com 50.000 células no total, porém, já está disponível online , gratuitamente.
As 50.000 células visíveis estão ligadas entre si por centenas de milhões de “gavinhas aracneais”, formando 130 milhões de conexões chamadas sinapses.
O conjunto de dados totaliza 1,4 petabytes, cerca de 700 vezes a capacidade de armazenamento de um computador moderno médio.
Aprendizado de máquina para reconstruir os dendritos dos neurônios
A equipe de Jain no Google então assumiu, montando as fatias bidimensionais para formar um volume tridimensional.
Eles usaram o aprendizado de máquina para reconstruir os dendritos que conectam os neurônios e rotularam os diferentes tipos de células. O todo representa apenas uma pequena parte do cérebro.
Descoberta de pares misteriosos de neurônios
A equipe também descobriu pares misteriosos de neurônios nas profundezas do córtex, que não haviam sido observados até agora.
“As duas células estavam apontando exatamente na direção oposta no mesmo eixo ”, explica Lichtman. Até agora, os motivos são desconhecidos.
Para mapear todo o cérebro humano, seria necessário um conjunto de dados 1000 vezes maior, ou um zetabyte, que, segundo Lichtman, é “comparável à quantidade de conteúdo digital gerado em um ano pelo planeta Terra”.