סיקור מקיף

מוח גדול: מפה תלת ממדית ברזולוציה גבוהה של המוח האנושי

חוקרים מגרמניה וקנדה ששיתפו פעולה בבניית מודל בעל רזולוציה גבוהה, הציגו את עבודתם בגליון ה-21 ביוני של כתב העת סיינס. "המחברים דחפו את הטכנולוגיה הנוכחית עד הקצה" אומר פיטר סטרן, העורך הראשי של סיינס.

מוח אנושי. צילום: shutterstock
מוח אנושי. צילום: shutterstock

אבן דרך בהשלמה של מודל תלת ממדי שלם של המוח האנושי, המכונה "מוח גדול" .Big Brain פיתוח זה יאפשר לראשונה מחקר של האנטומית המוח בפרטים מיקרוסקופיים – רזולוציה מרחבית של 20 מיקרון. הפיתוח יועמד לרשות הציבור. הכלי החדש שיהיה זמין לקהילה המדעית הנרחבת ישמש לקידום תחום מדעי העצב.

חוקרים מגרמניה וקנדה ששיתפו פעולה בבניית מודל בעל רזולוציה גבוהה, הציגו את עבודתם בגליון ה-21 ביוני של כתב העת סיינס. "המחברים דחפו את הטכנולוגיה הנוכחית עד הקצה" אומר פיטר סטרן, העורך הראשי של סיינס.

מערכות עיבוד התמונה המשוכללות מאפשרות לראות פרטים של מבנים מיקרוסקופיים במוח, ברמה התאית. הכלים האנטומיים יאפשרו ניווט במבנים קטנים מאוד בתלת ממד וישמשו כמעין אטלס של מעגלי המוח, שכבות ותתי שכבות, אומרים החוקרים.
עד לאחרונה, מודלים כאלה של המוח סיפקו מידע רק ברמה המקרוסקופית של רכיבי המוח. כעת מספק "מוח גדול" רזולוציה הרבה יותר גבוהה מאשר הרזולוציה הממוצעת של מחקרי MRI – מילימטר אחד.

"המודל מורכב מצילומים של למעלה מ-700 מקטעים היסטולוגיים פרטניים, כשלכל אחד יש העיוותים והקרעים שלו לנפחים תלת ממדיים עקביים" אומר החוקר הראשי פרופ' אלן אוונס מהמכון למדעי העצב באוניברסיטת מקגיל במונטריאול, קנדה. "בסיס הנתונים מאפשר לנו לראשונה אפשרות לניווט תלת ממדי של האנטומיה של מוח האדם.

פיסות מוחה של אישה שנפטרה בגיל 65 הושמו בפרפין ונחתכו באמצעות כלי חיתוך המכונה מיקרוטום. לאחר מכן, פרוסות היסטולוגיות בעובי 20 מיקרון איפשרו לאתר את מבנה התאים, ועליהם בוצעה דיגיטציה באמצעות סורק בעל רזולוציה גובהה. החלקים חוברו מחדש במחשב למודל תלת ממדי של המוח. נדרשו כאלף שעות לאיסוף הנתונים. הרזולוציה כל כך גבוהה עד שהיא מאפשרת להבחין בשינויים בתבנית העלעלים בין אזורי המוח השונים.

" סריקות המוח בטכנולוגיה החדשה, כחלק מפרויקט המוח האנושי של האיחוד האירופי, יהוו נקודת ייחוס חדשה ויוכלו לשמש להגדרה מחדש של המפות הוותיקות שיוצרו בתחילת המאה ה-20" מסבירה ד"ר קתרין אמונטס ממרכז המחקר יוליך ומנהלת המכון למחקרי המוח באוניברסיטת היינריך היינה בדיסלדורף שבגרמניה. "אטלסי המוח המפורסמים של ראשית המאה ה-21 היוו ציורים מופשטים של המוח והיו מבוססים על ניתוח חזותי של תבניות התאים המאורגנים" הוסיפה ד"ר אמונטס.

לדבריה, גם הטכנולוגיה שפותחה עבור הפרויקט תוכל לשמש לקידום פיתוח נוסף של כלים רבי ערך להדמיה, ניהול נתונים וניתוחם. "אנו מבקשים לחזור על הפרויקט שוב עבור מוחות אחרים כדי להרחיב את המגוון" אומר ד"ר אוונס. "אנו גם נשלב את הנתונים שאספנו עם מפות ברזולוציה גבוהה של קישוריות החומר הלבן במוחות שעברו ניתוח שלאחר המוות. הדבר יאפשר לנו לחקור את הקשרים בין האנטומיה המיקרוסקופית של קליפות המוח והקישוריות של הסיבים" אומרת ד"ר אמונטס.

להודעה של החוקרים

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן