Иногда кажется, что мозг — это просто серый комочек с миллиардами нейронов. Но, как выяснили учёные из Университетского колледжа Лондона (University College London), он куда сложнее и гораздо изящнее. Используя технологии искусственного интеллекта, исследователи создали атлас, который позволяет «заглянуть» в человеческий мозг до мельчайших его структур — и при этом применять данные на МРТ-снимках живых людей.
Как создавался атлас
Команда под руководством Хуана Эухенио Иглесиаса (Juan Eugenio Iglesias) из подразделения UCL Medical Physics & Biomedical Engineering совместно с коллегами из Massachusetts General Hospital и Harvard Medical School шесть лет кропотливо собирала мозговую «мозаику».
- Было исследовано пять человеческих мозгов, каждый из которых разделили на 10 000 микросрезов.
- Каждый срез окрасили, сфотографировали под микроскопом и выровняли по МРТ-изображениям.
- Искусственный интеллект помог точно совместить микроскопические данные с томографией, устраняя искажения и зазоры.
- На итоговой 3D-модели учёные обозначили 333 отдельных региона мозга, включая крошечные зоны гиппокампа, связанные с памятью и старением.
Результаты исследования
Атлас NextBrain протестировали на тысячах МРТ-сканов живых людей. Он стабильно определял границы областей даже в сложных случаях и на разных типах сканеров.
В одном из экспериментов NextBrain показал, что способен выявлять микроструктурные возрастные изменения в мозге значительно раньше, чем существующие инструменты.
По словам Иглесиаса:
«NextBrain — это попытка соединить микроскоп и МРТ. Мы сделали возможным анализ мозга на клеточном уровне у живых людей».
Благодаря открытым данным проект станет основой для глобальных исследований старения, нейродегенеративных болезней и когнитивного развития.
Почему это важно
Новый атлас позволяет обнаруживать малейшие изменения, характерные для болезней вроде Альцгеймера, задолго до появления клинических симптомов. Это может изменить подход к диагностике и профилактике, открыв путь к персонализированному лечению.
Заключение
ИИ-атлас NextBrain, созданный в Университетском колледже Лондона (University College London), стал мостом между микроскопическими исследованиями тканей и неинвазивной МРТ живых людей.
Теперь учёные могут видеть структуру мозга с точностью до микронов, а врачи — понимать, как именно начинаются неврологические заболевания.
Кстати, похожие разработки уже используются в других проектах: 3D-атлас мозга демонстрирует ключевые этапы развития мозга — ещё одно исследование, подтверждающее, что цифровая нейроанатомия становится инструментом будущего медицины.
Литература.
“A probabilistic histological atlas of the human brain for MRI segmentation” by Juan Eugenio Iglesias et al. Nature
