Az önce ne oldu? Araştırmacılar, insan beyninin çok küçük bir parçasını, bireysel sinaps seviyesine kadar yeniden yapılandırdı; bu, beyin bilimi için ileriye doğru dev bir sıçramayı temsil ediyor. Ve burada sadece birkaç nörondan bahsetmiyoruz. Milimetre boyutundaki bu küp, hepsi muhteşem 3 boyutlu ayrıntılarla tasarlanmış şaşırtıcı 57.000 hücre, 230 milimetre minik kan damarı ve yaklaşık 150 milyon sinaptik bağlantı içeriyor.
Süreç, epilepsili bir kadından, nöbetlerini kontrol etmeye yardımcı olmak amacıyla beyin ameliyatı sırasında alınan beyin dokusu örneğinin ameliyatla alınmasıyla başladı. Kontrastı arttırmak için kimyasal hazırlıktan sonra, numune reçineye gömüldü ve her biri insan saçının yaklaşık binde biri kalınlığında olan şaşırtıcı 5.000 bölüme dilimlendi.
Oradan, her bir şeridi taramak için yüksek verimli elektron mikroskobu kullanıldı ve 1,4 petabaytlık şaşırtıcı bir ham veri üretildi. Google ekibi daha sonra tüm 2D görüntüleri hizalayıp ayrıntılı bir 3D veri kümesi halinde yeniden oluşturmak için bir makine öğrenimi modeli kullandı.
Harita, insan beyninin şimdiye kadar oluşturulmuş en yüksek çözünürlüklü resmini içeriyor ve tüm beynin milyonda biri büyüklüğündeki milimetreküpü kapsıyor.
Tom’s Hardware’deki matematik dehası çocuklar, insan beyninin haritasının tamamının ihtiyaç duyacağı alanı hesaplamak için bazı sayıları hesapladılar. Bu, 1,6 zettabayta kadar depolama alanı anlamına gelir; bu, 50 milyar dolara mal olan ve 140 dönümlük bir alana yayılan bir veri merkezidir.
Model, hücresel düzeyde beyin mimarisine ilişkin bazı şaşırtıcı içgörüleri zaten ortaya çıkardı. Birincisi, nöronları destekleyen ve yalıtan nöron olmayan hücrelerin sayısı yaklaşık 2’ye 1 oranındaydı; aksonların etrafındaki koruyucu miyelin kaplamayı oluşturan oligodendrositler en yaygın tipti.
Ortalama olarak her bir nöron binlerce başka nöronla bağlantı kurdu. Ancak ekip ayrıca, aynı nöronla 50’den fazla yüksek güçlü sinaptik bağlantı oluşturan tek aksonların nadir örneklerini ve ayrıca bazı aksonların henüz net olmayan nedenlerden dolayı uzun, iç içe geçmiş “sarmallar” şeklinde kıvrıldığını da tespit etti.
Örnek bir epilepsi hastasından alındığından, bu ilginç yapılardan bazıları normal beyin anatomisinden ziyade bozuklukla ilgili olabilir.
Ne olursa olsun, proje, beynin inanılmaz mimari karmaşıklığına dair anlayışımızı hücresel ölçekte genişletme potansiyeline sahip. Sonuçta insan beyninin donanımının nasıl çalıştığı hakkında hala bilmediğimiz şaşırtıcı miktarda şey var.
Haritaya, Neuroglancer adlı bir web platformundan araştırmacılar, insan korteksinin bilgiyi nasıl işlediği ve anıları bu eşi benzeri görülmemiş çözünürlükte nasıl sakladığına dair kendi çalışmaları için ücretsiz olarak erişebiliyor.