Vuonna 2024 Harvardin tutkijat ja Google AI:n asiantuntijat loivat kartan ihmisen aivojen kuutiomillimetristä, mikä on tähän mennessä suurin kolmiulotteinen rekonstruktio osasta elintä. Kokeen tuloksena he saivat 1,4 petatavua (PB) dataa , eli 1400 teratavua (TB) tai 14 000 4K-elokuvan lataamisen verran.
Tom’s Hardware -sivuston mukaan, jos tämä kokeilu olisi laajennettu koko aivoihin, sen kustannukset olisivat arviolta huikeat 50 miljardia dollaria ja tuloksena olisi 1,6 zettatavua (ZB) dataa (1,6 miljardia TB). Kaiken tämän tiedon tallentamiseen tarvitaan 57 hehtaarin suuruinen tietojenkäsittelykeskus.
Aivojen kerrosten kartoitus
Blogissaan Google selittää, että kokeessa käytettiin 3 mm:n pituista aivonäytettä, jonka oli lahjoittanut epilepsiaa sairastava nainen. Tutkijat keräsivät tuhansia erittäin ohuita poikkileikkauskuvia näytteestä. Sitten Google loi interaktiivisen 3D-mallin aivokudoksesta käyttämällä kehittyneitä tekoälytyökaluja.
Näyte sisälsi noin 50 000 solua, 230 mm verisuonia ja noin 150 miljoonaa synapsia, eli yhteyksiä, joissa neuronit kohtaavat ja vaihtavat tietoa keskenään. Kolmiulotteisessa kartassa on yksityiskohtaisesti esitetty aivojen kuidut ja solut. Tämä on tärkeä virstanpylväs, koska se on jälleen yksi askel kohti parempaa ymmärrystä ihmisen aivojen toiminnasta.
Itse asiassa tutkijat uskovat, että tämän mallin avulla saadut tiedot voivat olla hyödyllisiä aivojen yhteyksien jatkotutkimuksessa. Tämä voi johtaa ymmärrykseen esimerkiksi muistojen muodostumisesta tai neurologisten häiriöiden ja sairauksien, kuten autismin tai Alzheimerin taudin, syistä.
Muutama mielenkiintoinen havainto
Harvardin tutkija Jeff Lichtman, joka antoi haastattelun The Guardianille, sanoi: ”Tässä tietokannassa löysimme paljon sellaista, mitä oppikirjoissa ei ole.” Mielenkiintoisia löytöjä ovat esimerkiksi hermosolu, jolla on yli 5000 yhteyttä muihin hermosoluihin (aksonit) ja vähintään yhtä monta synapsia.
Kartta paljasti myös silmukoita muodostavien aksoniryhmien, joita kutsutaan ”aksonisiksi vertikaaleiksi”. Tämä on epätavallista, koska aksonit kulkevat yleensä suoraan määränpäähänsä, ja ne olivat harvinaisia jopa näytteessä. Joissakin tapauksissa ne asettuivat toisen solun pinnalle. Tutkijat eivät tiedä niiden toimintaa.
Litchman myönsi, että tutkijat eivät ymmärrä monia tuloksia. Hänen mukaansa kaikki tämä kuitenkin osoittaa, että aivoista tiedetään vielä hyvin vähän . Tutkija lisäsi: ”Syy, miksi emme ole tehneet tätä aiemmin, on se, että se on valtava ongelma. Se oli todella, todella vaikeaa.”
