新西兰和德国的一组科学家创建了一个3D计算机模型,展示了鼻腔内部和部分颅腔的结构,即大脑所在的区域。希望这一人类嗅觉系统的重建(嗅觉系统是神经系统的一部分,赋予我们嗅觉)能帮助开发帕金森病和阿尔茨海默病等疾病的治疗方法。奥克兰大学的莫里斯·柯蒂斯教授在接受《Checkpoint》采访时说,这种首次重建“是一件相当重要的事情”。“我们没有其他哺乳动物的同等三维重建,因此首先在人类身上做到这一点……确实非常特别。”我们的3D重建显示了所有微解剖结构、所有细胞,并展示了携带嗅觉的神经元如何进入大脑。
该项目始于2018年,需要奥克兰大学脑研究中心的团队解剖数千个人类嗅觉系统的切片。他说,这包括颅腔、嗅球和“如果你把手指伸进鼻子,再往前一点”的区域。他解释说,他们之所以能够这样做,是因为许多已故人士捐赠了他们的遗体用于科学研究。他的团队将鼻组织切成“非常薄的切片”,然后将这些切片送往德国法兰克福的马克斯·普朗克研究所进行扫描,这一过程耗时2000小时。“实际上,我们有一位神经解剖学专家手动标注了所有感兴趣的区域。”接下来,奥克兰大学生物工程研究所训练了一种AI算法,从图像中生成虚拟模型。生成3D重建所需的大数据处理是由新西兰eScience基础设施(NeSI)的超级计算机完成的。
柯蒂斯表示,最终产品可以极大地造福那些研究各种健康状况的人。“这是负责吸收[新冠病毒]的大脑区域……也是我们在帕金森病和阿尔茨海默病中首次观察到退化发生的区域。”这是因为失去嗅觉是这些疾病最早出现的迹象之一,他说。“帕金森氏症问题蛋白最先被吸收的少数几个区域之一就是嗅觉系统。”“我们认为,这可能是帕金森病或阿尔茨海默病悄悄侵入大脑后部的一种途径。”
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