" Мы решили поделиться с вами нашим видением того, как развивается коннектомика с точки зрения науки и бизнеса, потому что происходят большие изменения.
Как всё начиналось?
В 1970-х Сидни Бреннер начал картирование связей между нейронами нематоды C. elegans. Проект занял более 10 лет ради 302 нейронов.
В 2023 году Wellcome Trust оценил картирование мозга мыши ~70 млн нейронов на $7-21 млрд и 17 лет работы. Основная статья расходов — ручная проверка связей (человек отслеживает ~1 мм нейрона в час).
Но сейчас появился путь к картированию мозга мыши за ~5 лет и ~$100 млн. Вот 4 крупных проекта, которые имеют значение:
1. Лаборатория Эда Бойдена еще в 2015 году создала Expansion microscopy 20x, а в 2024 они представили метод "увеличения" мозга в 20 раз с помощью полимера, позволяющий использовать дешёвые световые микроскопы вместо электронных.
2. В этом году компания E11 Bio показала технологию PRISM, которая снижает картирование мозга в 100раз.
3. Проект LICONN от Google/ISTA — метод, позволяющий видеть одновременно структуру нейронов и их молекулярные характеристики на обычном световом микроскопе.
4. PATHFINDER от Google — ИИ для реконструкции нейронов, ускоряющий проверку связей до 84 раз.
Последние 1,5 года показывают нам взрыв результатов:
1. Мозг мухи Дрозофила картирован: консорциум FlyWire опубликовал первый полный коннектом взрослой мухи — 139,000 нейронов и 50M+ синапсов.
2. Harvard/Google картировали 1 мм³ человеческого мозга — 57,000 клеток и 150 млн синапсов в кусочке размером с половину рисового зерна.
3. Проект MICrONS представил первую карту мозга мыши, объединяющую структуру и функцию — 200,000 нейронов, 523 млн связей, плюс данные об активности 75,000 нейронов. 7 лет работы, 150+ учёных, 1.6 петабайта данных.
4. Принстон/Allen/Google создали 3D-карту области CA3, отвечающей за память — 1,815 пирамидальных нейронов, 55,000 аксонов, миллионы синапсов. Впервые показано, как организованы нейроны памяти.
5. Janelia Research Campus впервые показал в реальном времени, как мозг мыши формирует карту окружающего мира и результаты совпали с предсказаниями модели CSCG от Google DeepMind.
Комбинация этих технологий может снизить стоимость коннектомики на 2-3 порядка. Возможно, что полный коннектом мыши появится к 2035-2040 году, а полная карта человеческого мозга к 2050-2100.
Звучит далеко, но ещё 2 года назад даже 1 мм³ человеческого мозга был грандиозным проектом на 10 лет.
