ビッグブレイン

BigBrainは、無料でアクセスできる高解像度の3Dデジタル人間の脳アトラスで、2013年6月にモントリオール神経学研究所とドイツユーリッヒ研究センターの研究者チームによって公開され、欧州人間脳プロジェクトの一部となっています。^[1] BigBrainアトラスの等方性3D空間解像度は20μmで、アレン脳アトラスなどの既存の人間の脳の3Dモデルの一般的な解像度1mmよりもはるかに細かくなっています。2014年、BigBrainはMITテクノロジーレビューのトップ10に引用されました。^[2]

取得

このアトラスは、身元不明の65歳の男性（アムントス・K他著「BigBrain: 超高解像度3D人体脳モデル」1472ページ、SCIENCE、2013年6月21日、VOL 340によると「65歳の女性」）の脳から作成されたもので、この男性は脳に病変がないまま死亡した。頭蓋骨から取り出された彼の脳は、まずMRI装置でスキャンされ、次にパラフィンに包埋され、大型ミクロトームで厚さ20μmの切片7,404枚に切り分けられた。切片を1枚ずつ取り出すごとに、歪みを取り除くための追加参照として、切り取られていない顔を撮影した。脳切片は大型のスライドガラスに載せられ、次にメルカー法^{[3]で細胞体を}染色した。メルカー法は、脳の灰白質を暗く染色し、白質は無色のままにする処理である。染色された切片はフラットベッドスキャナを使用して2400dpiでスキャンされデジタル化され、1テラバイトの生の記録が作成されました。^[4]取得プロセスには約1,000時間の労力がかかりました。^[5]

画像処理

得られたデジタル画像は、その後、人間のオペレーターによってアーティファクトが除去され、ソフトウェアによって参照画像や隣接するセクションと位置合わせされ、組織学的処理中に必然的に生じる歪みが修正された。修正されたデータは、20 μmの空間等方性3D解像度を持つ3次元コンピュータモデルに組み立てられた。^[4]アトラスは完成までに5年を要した。^[6]アトラスのデータベースは、bigbrainproject.orgのWebからアクセス可能である。発表された計画には、追加の脳のマッピングや、医療患者の脳スキャンをBigBrain構造に位置合わせするためのツールの提供などが含まれている。

参照

注釈と参考文献

^ Amunts K, Lepage C, Borgeat L, et al. (2013). 「BigBrain: 超高解像度 3D 人間脳モデル」. Science . 340 (6139): 1472–1475. doi :10.1126/science.1235381. PMID 23788795. S2CID 14122170.
^ "www.technologyreview.com/featuredstory/526501/brain-mapping"。
^ B. Merker (1983). 「物理的発達による細胞体の銀染色」J. Neurosci. Methods . 9 (3): 235–241. doi :10.1016/0165-0270(83)90086-9. PMID 6198563. S2CID 28169096.
^ ab 「サイエンスポッドキャストトランスクリプト」（PDF）。2013年6月21日。 2013年6月21日閲覧。
^ Tanya Lewis (2013年6月20日). 「3Dマップが人間の脳をこれまでで最も詳細に明らかに」. LiveScience.com . 2013年7月19日閲覧。
^ Healy, Melissa. (2013年6月20日)「科学者が人間の脳の詳細な3Dモデルを作成」ロサンゼルスタイムズhttps://www.latimes.com/science/la-xpm-2013-jun-20-la-sci-big-brain-20130621-story.html 2013年10月19日閲覧。

外部リンク

BigBrainデータファイルがMNIで利用可能に
YouTubeデモ

[1] Amunts K, Lepage C, Borgeat L, et al. (2013). 「BigBrain: 超高解像度 3D 人間脳モデル」. Science . 340 (6139): 1472–1475. doi :10.1126/science.1235381. PMID 23788795. S2CID 14122170.

[2] "www.technologyreview.com/featuredstory/526501/brain-mapping"。

[3] B. Merker (1983). 「物理的発達による細胞体の銀染色」J. Neurosci. Methods . 9 (3): 235–241. doi :10.1016/0165-0270(83)90086-9. PMID 6198563. S2CID 28169096.

[transcript-4] 「サイエンスポッドキャストトランスクリプト」（PDF）。2013年6月21日。 2013年6月21日閲覧。

[5] Tanya Lewis (2013年6月20日). 「3Dマップが人間の脳をこれまでで最も詳細に明らかに」. LiveScience.com . 2013年7月19日閲覧。

[6] Healy, Melissa. (2013年6月20日)「科学者が人間の脳の詳細な3Dモデルを作成」ロサンゼルスタイムズhttps://www.latimes.com/science/la-xpm-2013-jun-20-la-sci-big-brain-20130621-story.html 2013年10月19日閲覧。