Новая платформа Brain Knowledge Platform (BKP) содержит данные о мозге животных и человека. Карты заболеваний, старения и развития — вся информация стандартизирована и доступна бесплатно.
Платформу разработал институт Аллена (г. Сиэтл). Она объединяет разрозненные нейроданные, стандартизирует их и предоставляет учёным бесплатный доступ к сопоставимым картам развития, старения и неврологических заболеваний человека и животных.
До появления BKP исследователи сталкивались с проблемой: в разных лабораториях данные о мозге, к примеру, типы клеток, структура регионов, генетические профили, хранились в разных форматах.
Из-за этого создавать большие выборки и сравнивать результаты было затруднительно. На своем официальном портале BKP подчеркивает, что главная «миссия улучшить диагностику и лечение психических и неврологических заболеваний».
Платформа охватывает анатомию мозга (человека, приматов, грызунов), генетические данные и клеточные профили. Например, в разделе одной из анатомических групп указано, что для взрослого мозга человека имеются данные о более чем 1.3 миллионе клеток (snRNA-seq).
Ученые взяли огромную выборку клеток из коры головного мозга и изучили каждую из них по отдельности с помощью специальной технологии snRNA-seq (секвенирование РНК отдельных ядер), которая помогает «заглянуть» внутрь каждой клетки.
Объем данных в 1.3 миллиона позволяет:
- увидеть редкие клетки, которые встречаются очень мало, но играют важную роль;
- различить десятки и сотни типов клеток;
- сравнивать, как клетки меняются при болезнях и при старении;
Также инфраструктура BKP создана при поддержке облачных сервисов Amazon Web Services (AWS), что позволяет обрабатывать «экзабайты» данных.
Чем важна ИИ-лаборатория мозга?
Унификация данных
Когда разные лаборатории используют разные форматы и термины, результаты трудно сравнивать. BKP выступает как своего рода «универсальный язык» для нейронауки.
Сравнение заболеваний и процессов
Платформа позволяет видеть, как нейрональные типы, структуры и клетки ведут себя в норме, при старении или при развитии болезни и сравнивать данные между видами (человек/животные). Это ускоряет поиск закономерностей в данных.
Доступность и открытость
Образовательные и исследовательские учреждения получают бесплатный доступ к огромному количеству данных, что способствует равному участию в исследованиях. BKP открыто заявляет об этом.
Потенциал для медицины
Когда мы лучше понимаем, как мозг изменяется при старении или заболевании, появляются шансы на более раннюю диагностику, таргетное лечение и развитие новых терапий. BKP провозглашает это своей целью.
На практике это работает так: исследователь получает доступ к интерфейсу BKP, выбирает интересующие параметры, к примеру, тип клеток, возрастной диапазон, модель животного или человека. Затем можно изучать карты распределения этих клеток, их изменения при болезни и сравнивать между собой.
Поскольку данные стандартизированы и имеют метаданные (возраст, вид, регион мозга и т.д.), учёным легче формировать гипотезы: например, «какие клетки наиболее пострадали в Альцгеймере», «как старение влияет на структуру мозга в разных видах», «есть ли аналогичные изменения в модели мыши и у человека».
Платформа при этом активно использует вычислительные мощности облака поскольку собранные массив данных огромен. Облачная инфраструктура делает работу системы возможной.
Однако, очевидно, не все регионы, виды, возрастные группы еще полностью изучены или представлены. Например, BKP предлагает данные по мыши, приматам и человеку, но охват некоторых регионов может быть ограничен.
Вывод
Платформа Brain Knowledge Platform представляет своего рода «Google для мозга». Это единое место, где собраны колоссальные массивы данных о мозге человека и животных, стандартизированные и свободно доступные исследователям.
Это открывает новые горизонты для понимания старения, развития и нейродегенеративных заболеваний. Хотя путь к конкретным лечением еще не открыт, шаг уже сделан: исследования становятся более координированными, доступными и масштабируемыми. В ближайшие годы может быть много прорывов благодаря такой открытой и единой платформе.
Следите за главными новостями мира техники и высоких технологий в социальных сетях онлайн-издания HTNews.ru: ВКонтакте и Telegram