In fünfjährige Arbeit ist es Wissenschaftlern gelungen, die bisher größte, vollständige räumliche Karte einer Gehirnregion einer Maus anzufertigen. Zunächst wurden die Hirnaktivitäten der lebenden Maus über 70.000 Mal gemessen, während diese visuellen Reizen wie Naturaufnahmen ausgesetzt wurde, danach wurde das Gehirn entnommen und in 25.000 Scheiben zerlegt. Dieses Material wurde dann mit einem Elektronenmikroskop in über 150 Millionen Bildern erfasst, wobei der letzte entscheidende Schritt eine Rekonstruktion mit einer Kombination aus künstlicher Intelligenz und menschlicher Korrektur darstellt.
Die Forschungsarbeit ist Teil des MICrONS-Programms (Machine Intelligence from Cortical Networks), das die nächste Generation von Algorithmen für das maschinelle Lernen verbessern will, indem es die Großhirnrinde – also den Teil des Gehirns, der bei Säugetieren für höhere Funktionen wie Planung und Schlussfolgerungen zuständig ist – einem Reverse-Engineering unterzieht.
Der Datensatz umfasst 200.000 Zellen, 75.000 Neuronen und mehr als 523 Millionen Synapsen, die in einem Volumen von 1,4 mm x 0,87 mm x 0,84 mm Platz finden. Der Datensatz ist öffentlich verfügbar und wird von Virtualisierungstools begleitet, die den Umgang für Wissenschaftler erleichtern sollen. Die Wissenschaftler sehen viele Anwendungsmöglichkeiten, die von der Analyse der Zelltypen, über die synaptische Visualisierung für jede Zelle bis hin zu 100.000 Datensätzen von Zellinteraktionen reichen und so für verschiedenste wissenschaftliche Disziplinen hohe Relevanz haben.
Literatur
Woodall, T. (2021). Karte zeigt eine halbe Milliarde Nervenverbindungen in einem Mäusegehirn.
WWW: https://www.heise.de/hintergrund/Karte-zeigt-eine-halbe-Milliarde-Nervenverbindungen-in-einem-Maeusegehirn-6158069.html (21-08-16)
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