28 сентября 2015 года ученые из отдела Коннектомики франкфуртского Института исследования мозга Общества Макса Планка сообщили о создании инструмента, способного увеличить скорость анализа коннектома более, чем в 10 раз. Полученные данные помогут сделать шаг к пониманию когнитивных процессов и особенностей личности человека.
Коннектомика - сравнительно новая область знаний, которая занимается изучением связей нервных клеток различных частей мозга. Сначала методом электронной микроскопии ученые получают информацию об анатомической структуре клеток мозга и их межнейронных связях - синапсах. Затем полученную информацию обрабатывают, и наносят архитектуру связей на специальную карту. Полное описание структуры нервной системы организма называют коннектомом. У человека более 100 миллиардов нервных клеток, и все они ежесекундно взаимодействуют друг с другом, образуя синапсов в 10 тысяч раз больше свой численности. Это выливается в терабайты считываемой информации, обработка которой занимает в среднем полтора месяца, а реконструкция на карте до пяти месяцев непрерывной работы.
В отсутствии современных технологий, способных решить эту проблему, группа ученых из франкфуртского Института исследования мозга Общества Макса Планка предложила новый инструмент для автоматической обработки информации. Их алгоритм машинного обучения под названием SegEM, помог заменить 500 тысяч часов человеческого труда и сэкономить до одного миллиона евро. Один из исследователей Мориц Хельмштедлер (Moritz Helmsteadler) прокомментировал:
Мы были поражены тем, что новый алгоритм прекрасно подходит для работы с сетчаткой глаза и корой головного мозга. Это большое достижение и важный шаг к внедрению коннектомного анализа во все мировые нейробиологические лаборатории
Ученые признаются, что для повышения скорости анализа коннектома они не только использовали новый алгоритм, но и привлекли к работе над проектом большое количество студентов, которые с помощью специальной рабочей платформы помогали создавать коннектом мышиной сетчатки глаза. Сейчас даже появилась информация о создании специальной компьютерной игры Brainflight, которая в будущем будет вовлекать большое количество людей в работу по созданию коннектома коры головного мозга у мышей.