神经科学家已经工作了几十年,但进展治疗脑部疾病如阿尔茨海默氏症和帕金森氏症是个漫长的过程。
为什么?大脑是我们最复杂的器官。也是最难以接近的研究。数据集收集大脑研究广泛,但完全不同的、他们经常不存在一个普遍的科学语言。
“尽管大量的投资,我们还没有想出解决方案主要的脑部疾病,”Ed Lein说,艾伦脑科学研究所的高级研究员。“我们沉浸在信息,但它不是集中或合成。”
资金来自美国国立卫生研究院(NIH)和技术从亚马逊网络服务(AWS)艾伦研究所领导努力改变这一点,建立所谓的大脑知识平台。
大脑的一部分知识平台工作,由Lein和神经科学的研究人员17日机构的一个网络在全世界范围内,将使整个大脑的新地图细胞决议。的另一部分工作,由艾伦研究所的数据和技术主管Shoaib穆夫提,与AWS合作,将使用这个大脑地图创建最大的脑细胞开源数据库数据。这将是首次编译和标准化大规模数据集在哺乳动物大脑的结构和功能。
最终的目标是创建一个资源,使更好的诊断和治疗的精神和神经疾病和疾病影响美国超过五分之一的人口,使美国经济每年1.5万亿美元。
“化学元素周期表。基因组学人类基因组地图,已经改变。大脑神经科学需要一个类似的基础资源,知识将有助于创建平台,“Lein博士表示。
的主力平台是单细胞基因组学。由于新技术,测量单个脑细胞内所使用的基因,研究人员现在可以更好地了解大脑的细胞复杂性和细胞的基因给他们不同的功能。这些高度详细的细胞地图册将帮助研究人员了解疾病的起源,最终,让临床医生确定阿尔茨海默氏症和帕金森氏症等疾病发生的原因。
“这些知识平台将使研究人员能够做出新的发现与当前的基础设施,是不可能的”穆夫提说。“一旦我们开始一起连接的信息,我们可以从健康的大脑连接数据信息从大脑病变,这就是魔术会发生。”
平台还将连接在大脑研究在不同的物种中,和Lein预计知识图最终将集成信息在所有哺乳动物生物学。
云计算是什么使数据从大脑的存储大约2000亿个细胞,进行了分析,并作为一个访问所使用的开源工具,它最终将临床医生寻求治疗和治疗脑部疾病。高性能计算在AWS和亚马逊SageMaker正在帮助艾伦研究所管理所有这些数据,扩展到多个工作负载。研究所使用AWS的人工智能(AI)和机器学习(ML)服务计划在未来变换实现生成AI大型、复杂的多通道数据为医生有用的见解。
“AWS机器学习赋予研究组织发现新连接与专用人工智能服务和发现,”埃里森Fryhoff说,董事总经理AWS非营利性和非营利组织的健康。“艾伦正在使用先进的云技术像毫升进一步加速他们的发现成本效益和可伸缩的方式。我们受到他们的工作开启前所未见的见解关于人类的大脑,我们期待着许多大脑研究的突破。”
大卫·范·埃森圣路易斯华盛顿大学的神经科学教授,密苏里州和艾伦研究所研究伙伴,一直在研究大脑了超过5年。他把大脑研究步伐的加快,比作地理空间映射的进化。
“几百年前,我们有丰富多彩的而是原油地图的人们认为地球表面的样子。制图者知道大致的大陆和岛屿,和主要的地理和政治细分是什么,但他们不是很准确,”范·埃森说。“最近,有爆炸的信息和更好的技术与卫星图像和更准确的和用户友好的导航工具。我们渴望做人类的大脑是为了获得更好的和更好的地图和越来越大的细节,这将成为强大的导航工具大脑紊乱。”
Lein博士和他的团队刚刚开始这五年项目映射人类大脑,,就像之前的人类基因组计划一样,有可能开辟新的车门在神经科学,但所有的药物。
了解更多关于非营利组织如何喜欢艾伦研究所使用AWS吗。
