Rekord: Bisher genaueste Gehirn-Karte zeigt 523 Millionen Synapsen

200.000 Zellen, 75.000 Neuronen und 523 Millionen Synapsen

Das gesamte Gehirn zu kartografieren und so seiner Funktionsweise besser auf die Spur zu kommen, ist ein Wunschtraum, von dem Wissenschaftler noch sehr weit entfernt sind - mit der Konnektomik widmet sich ein ganzer Zweig der Neurowissenschaften dieser Aufgabe. Das Projekt MICrONS Explorer kann in dieser Hinsicht jetzt einen echten Meilenstein vermelden. Mit Cortical MM3 veröffentlicht man die bisher genaueste und größte räumliche Karte eines Säugetierhirn-Abschnitts, in diesem Fall einer Maus. 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. Wir können auf jeden Fall für Interessierte einen Blick auf das Werkzeug "Neuroglancer" empfehlen, das die Komplexität der Daten auch für Laien gut visualisiert. Die MICrONS-Macher sehen für ihr Werk 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.

Fünf Jahre Arbeit gingen voraus

Wie heise in seinem Bericht schreibt, waren für den Datensatz fünf Jahre Vorarbeit nötig. 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. Der letzte entscheidende Schritt: Eine Rekonstruktion mit einer Kombination aus "künstlicher Intelligenz und menschlicher Korrektur".