人类大脑计划：新的全尺寸人类海马体3D结构模型

　　作为人脑项目的一部分，意大利国家研究委员会生物物理研究所(CNR-IBF)和摩德纳e雷焦埃米利亚大学(UNIMORE)开发了一种新的人类海马CA1区域的高分辨率模型。单细胞分辨率模型复制了该区域的结构和结构，以及神经元的位置和相对连通性，是由高分辨率图像的全尺寸数据集开发的。

　　

   

   

图片:人类大脑计划的研究人员已经开发出了一个全尺寸的人类海马体3D结构模型

来源:Michele Migliore

作为人脑项目的一部分，意大利国家研究委员会生物物理研究所(CNR-IBF)和摩德纳e雷焦埃米利亚大学(UNIMORE)开发了一种新的人类海马CA1区域的高分辨率模型。单细胞分辨率模型复制了该区域的结构和结构，以及神经元的位置和相对连通性，是由高分辨率图像的全尺寸数据集开发的。该数据集可在BigBrain地图集上使用，很快将在EBRAINS上使用。根据这项发表在《自然计算科学》杂志上的研究，同样的方法可以应用于生成人类大脑其他区域的全尺寸模型，也可以集成到虚拟大脑等联合模拟环境中。

巴勒莫CNR-IBF的Michele Migliore解释说:“无论是相对3D坐标还是神经元之间的连接，关于人脑单个神经元的数据量都非常有限。”“我们对从BigBrain数据库获得的人类海马体的高分辨率图像进行了数据挖掘操作。单个神经元的位置是通过对这些图像的详细分析得出的。”

研究人员开发了一种定制的图像处理算法，以获得真实的神经元定位分布，以及一种通过近似树突和轴突形状来生成神经元连通性的算法。该研究的主要作者、UNIMORE的Daniela Gandolfi解释说:“树突和轴突可以根据其延伸的一般形状进行分类:例如，一些适合狭窄的锥状细胞，另一些具有广泛的复杂延伸，可以通过专用的几何体积来近似，与附近神经元的连接也相应发生变化。”“我们的算法分析高分辨率图像，并在创建与形态属性相关的特定几何形状后，允许我们计算两个神经元连接的概率。该方法不仅提供了神经元的三维定位，而且还提供了它们的连通性。”

甘多菲总结道:“我们将3D模型中的神经元密度与现有的海马体文献进行了比较，发现它与实验观察相匹配，验证了我们的模型。”研究人员正在EBRAINS平台上共享数据集和提取方法。“我们这项研究的主要目标是让HBP和更广泛的神经科学社区随时可以获得数据。我们现在正在用同样的方法来模拟大脑的其他区域。”

文章标题

Full-scale scaffold model of the human hippocampus CA1 area