Ein von HHMI Janelia geleitetes Forschungsvorhaben hat nach Angaben von Google Research eine vollständige Karte des Gehirns und zentralen Nervensystems einer männlichen Fruchtfliege veröffentlicht. Der Datensatz umfasst mehr als 166.000 Neuronen und 125 Millionen synaptische Verbindungen.
Publikation und Umfang
Die Arbeit erschien in der Fachzeitschrift „Cell“ unter dem Titel „Sexual dimorphism in the complete connectome of the Drosophila male central nervous system“. Google Research arbeitete dafür nach eigener Darstellung mit HHMI Janelia und weiteren Beteiligten zusammen.
Die Karte schließt neben dem Gehirn auch das Bauchmark (ventral nerve cord) ein. Damit erfasst sie den zentralen Nervensystem-Bereich, den das Projekt für die männliche Fruchtfliege abbildet.
Google Research bezeichnet den Datensatz als die bislang größte Hirnkarte gemessen an der Zahl der Neuronen. Diese Einordnung stammt aus der Projektmitteilung; im vorliegenden Material gibt es keine unabhängige Vergleichsquelle zur Überprüfung des Rekords.
Wie die Karte entstand
Google Research zufolge kamen KI-gestützte Systeme zum Einsatz, um flache elektronenmikroskopische Aufnahmen in dreidimensionale Rekonstruktionen zu überführen. Die daraus hervorgegangene männliche Fliegenkarte wurde laut dem Beitrag von einem Team menschlicher Fachleute bei HHMI Janelia annotiert und geprüft.
Die Kombination aus automatisierter Rekonstruktion und menschlicher Kontrolle ist für den Umfang der Karte relevant: Das Projekt beschreibt nicht nur ein Bildarchiv, sondern einen überprüften Datensatz von Neuronen und ihren synaptischen Verbindungen. Aussagen über Fehlerquoten, Vollständigkeit einzelner Annotationen oder die konkrete Leistungsfähigkeit der verwendeten KI liefert das vorliegende Material jedoch nicht.
Zugang und mögliche Anschlussprojekte
Der Datensatz kann nach Angaben von Google Research über Neuroglancer betrachtet, untersucht und heruntergeladen werden. Das schafft grundsätzlich die Voraussetzung, dass andere Forschende die Karte für eigene Analysen nutzen.
Google Research schreibt außerdem, die entwickelten Methoden sollten weitere Kartierungsprojekte unterstützen, darunter eine angekündigte vollständig geprüfte Zebrafisch-Gehirnkarte sowie die Kartierung eines Teils des Mausgehirns. Das ist eine Zukunftsaussage über mögliche Anwendung der Methoden, nicht der Nachweis, dass diese Projekte bereits abgeschlossen sind.
Wie es weitergeht
Entscheidend wird sein, wie Forschende den offen zugänglichen Datensatz prüfen und nutzen. Zudem bleibt abzuwarten, in welchem Umfang die beschriebenen Verfahren auf die genannten Zebrafisch- und Mausprojekte übertragen werden.
Änderungsvermerk: Erstfassung auf Basis einer einzelnen Primärquelle von Google Research.