1979 erklärte der berühmte Molekularbiologe Francis Crick, es sei „unmöglich, ein exaktes Netzwerkdiagramm der Neuronen eines einzigen Kubikmillimeters des Gehirns zu erstellen.“ Doch genau das ist dem Machine Intelligence from Cortical Networks (MICrONS) Projekt gelungen: 1,6 Petabyte Daten können über den frei verfügbaren MICrONS Explorer abgerufen werden. Sie stellen die neuronale Vernetzung eines Säugetier-Gehirnteils dar, der in etwa so groß ist wie ein Sandkorn.
Am MICrONS-Projekt sind mehr als 150 Forschende unterschiedlicher Institutionen, darunter das Allen Institute sowie die Universitäten Princeton und Harvard, beteiligt. Gemeinsam haben sie die bisher größte funktionale Karte eines Gehirnsteils erstellt: Sie umfasst über 200.000 Zellen, vier Kilometer Axone und 523 Millionen Synapsen.
Dafür war ein Kubikmillimeter des visuellen Kortex einer Maus in 25.000 Schichten zerschnitten worden. Eine Schicht hatte dabei die Breite eines Vierhundertstel eines menschlichen Haares. Elektronenmikroskopen ermöglichten die Erstellung hochauflösender Bilder, deren Daten mithilfe von künstlicher Intelligenz und maschinellem Lernen dreidimensional rekonstruiert werden konnten. Das Ergebnis: Ein Diagramm, dass so viele Daten enthält wie 22 Stunden HD-Videomaterial. Ein gigantisches Forschungsprojekt, das unter anderem neue Zelltypen, Prinzipien der Zellorganisation und eine neue Methode zur Zellklassifikation gefunden hat.
„MICrONS wird als Meilenstein stehen, bei dem wir Gehirnmodelle erstellen, die viele Analyseebenen umfassen, von der Verhaltens- bis zur molekularen Ebene“, erklärte Dr. Andreas Tolias, einer der leitenden Wissenschaftler.
Dr. David A. Markowitz, Koordinator des Projekts, betont das Ausmaß der Ergebnisse: „Die Fortschritte, die durch MICrONS erzielt wurden, sind ein Wendepunkt für die Neurowissenschaften. Sie sind vergleichbar mit dem transformativen Potenzial des Human-Genom-Projects.“
Julina Pletziger
Quelle
Allen Institute. “Scientists complete largest wiring diagram and functional map of the brain todate.” ScienceDaily, 2025. www.sciencedaily.com/releases/2025/04/250409114838.htm
Bilderquelle: © Forrest Collman, Allen Institute
