Google släpper en 3D-modell av en hjärta från en fruktfluga

Forskare från Google och Howelia Hughes Medical Institutes Janelia Research Campus har skapat en sofistikerad 3D-neural representation av en fruktfluga. 3D-kartan kallas connectome och den innehåller cirka 25 000 nervceller tillsammans med cirka 20 miljoner synapser.

Forskarna hävdar att deras arbete är största synaptiska nivån connectome skapats hittills. Processen innebar avbildning, rekonstruktion och korrekturläsning av 3D-modellen för noggrannhet.

Flugans hjärnvävnad delades in i separata 20 mikron tjocka plattor. Plattorna avbildades med 8x8x8nm3 voxel-upplösning med hjälp av fokuserade jonstrålesökande elektronmikroskop.

Googles team rekonstruerade hela hemibrain med hjälp av en teknik som kallas flödesfyllnadsnätverk (FFNs). "FFNs var den första automatiserade segmenteringstekniken som gav rekonstruktioner som var tillräckligt noggranna för att det totala hemibrain-projektet skulle kunna fortsätta."

Med hjälp av FFN kunde Google minska den tid som behövdes för korrekturläsning jämfört med mänskliga korrekturläsare. Googles blogg noterar att korrekturläsning av människor skulle ha tagit tiotals miljoner timmar medan FFN uppnår det på hundratusentals mänskliga timmar.

Det tog teamet två år att korrekturläsa sina resultat även med hjälp av FFN, vilket betyder komplexiteten. "Vi använde många algoritmer för maskininlärning och över 50 års års korrekturläsning under två kalenderår för att extrahera en mängd mer kompakta och användbara representationer, såsom neuronskelett, synapsplatser och anslutningsdiagram.", skrev forskarna i tidningen.

Projektet strävar efter att vara en offentlig resurs för forskare. Forskargruppen har också släppt några verktyg som du kan använda för visualisering och analys. Du kan lära dig mer om projektet i forskningspapperet och bläddra i informationen här.