งานวิจัยใหม่ครั้งสำคัญ ทำให้เกิดการก้าวกระโดดในวงการประสาทวิทยาศาสตร์ โดยนักวิจัยสามารถสร้างภาพสแกนสมองมนุษย์แบบ 3 มิติ ที่ละเอียดระดับการมองเห็น “Synapse” (จุดเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ประสาท) ของแต่ละเซลล์ได้สำเร็จ
ตัวอย่างสมองที่สแกนนี้ไม่ได้มีขนาดใหญ่โตอะไรมาก เป็นเพียงชิ้นเนื้อสมองขนาดมิลลิเมตร แต่แสกนแล้วพบว่า มันประกอบไปด้วยเซลล์ประสาทถึง 57,000 เซลล์ เส้นเลือดฝอยเล็ก ๆ ขนาดเล็กมาก และจุดเชื่อมต่อ Synapse เกือบ 150 ล้านจุด ซึ่งทุกอย่างถูกสร้างเป็นภาพจำลอง 3 มิติ ที่สมบูรณ์
กระบวนนี้ เริ่มต้นด้วยการนำชิ้นเนื้อสมองของผู้ป่วยโรคลมชักที่ถูกผ่าตัด นำมาใส่สารเคมีลงไปเพื่อทำให้ภาพสแกนเห็นชัดขึ้น (คล้ายกับการฉีดสี) จากนั้นจึงนำชิ้นเนื้อไปฝังในเรซินและหั่นเป็นแผ่นบาง ๆ จำนวนถึง 5,000 แผ่น แต่ละแผ่นมีความบางเพียง 1 ใน 1,000 ของเส้นผมมนุษย์เท่านั้น
จากนั้นจึงนำแผ่นเนื้อเยื่อแต่ละแผ่นไปสแกนด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน (high-throughput electron microscopy) กระบวนการนี้สร้างข้อมูลดิบขนาดมหาศาลถึง 1.4 เพทาไบต์ และทีมวิจัยจาก Google นำข้อมูลเหล่านั้นไปป้อนให้กับปัญญาประดิษฐ์ (machine learning) เพื่อทำการจัดเรียงและสร้างภาพ 2 มิติ ทั้งหมดให้กลายเป็นข้อมูล 3 มิติ ที่สมบูรณ์
ภาพจำลองสมองชิ้นนี้ถือเป็นภาพที่มีความละเอียดสูงที่สุดในโลก ณ ขณะนี้ ครอบคลุมพื้นที่เนื้อเยื่อสมองขนาด 1 ลูกบาศก์มิลลิเมตร ซึ่งคิดเป็นเพียง 1 ในล้านของสมองทั้งหมด
ทั้งนี้ ทีมวิจัยจาก Tom’s Hardware ได้คำนวณพื้นที่ ที่จำเป็นสำหรับการสร้างภาพจำลองสมองมนุษย์ทั้งก้อน พบว่าจะต้องใช้พื้นที่เก็บข้อมูลมากถึง 1.6 เซตตาไบต์ ต้องใช้ดาต้าเซ็นเตอร์ขนาด 140 เอเคอร์ (ประมาณ 56.7 ตารางกิโลเมตร) หรือคิดเป็นมูลค่า 50,000 ล้านดอลลาร์สหรัฐ
อย่างไรก็ตาม โครงการวิจัยนี้มีศักยภาพที่จะช่วยให้เรามีความเข้าใจมากขึ้นเกี่ยวกับความซับซ้อนของสมองในระดับเซลล์ จะมีส่วนช่วยให้เราเข้าใจกลไกโรคทางสมองมากขึ้น เช่น โรคอัลไซเมอร์ โรคพาร์กินสัน และโรคลมชัก จะช่วยให้นักวิจัยพัฒนายาและวิธีการรักษาที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น และยังมีส่วนช่วยให้เราพัฒนาวิธีการเรียนรู้ของมนุษย์ หากเราเข้าใจสมอง วิธีการเรียนรู้เราจะมีประสิทธิภาพมากขึ้นเช่นกัน
นอกจากนี้ อาจช่วยให้พัฒนาอินเทอร์เฟซสมอง-คอมพิวเตอร์ (Brain-computer interface) ที่ช่วยให้ผู้ป่วยที่เป็นอัมพาตสามารถควบคุมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ด้วยความคิด หรือเทคโนโลยีเสมือนจริง (Virtual reality) ที่สมจริงยิ่งขึ้นครับ
ที่มา
https://www.techspot.com/news/102964-c-14-petabytes-data.html
