Digitale 3D-hjerneatlas er en hjørnestein i hjerneforskning. De brukes til å planlegge og utføre eksperimenter og til å analysere, visualisere, dele og integrere data med allerede tilgjengelige informasjon. Et åpent tilgjengelig digitalt atlas med et fullstendig kart av rottehjernen har vært savnet – frem til nå.
Waxholm Space rottehjerneatlaset fyller dette tomrommet og gir hjerneforskere et detaljert referanseatlas som dekker hele hjernen i detalj. I det anerkjente tidsskriftet Nature Methods viser forskerne hvilke oppdateringer som er gjort i atlaset og hvilke muligheter dette gir.
– Publikasjonen i Nature Methods markerer en betydelig milepæl som gjør dette svært avanserte hjerneatlaset tilgjengelig for det vitenskapelige samfunnet i sin mest raffinerte form, sier Jan Bjaalie, leder av EBRAINS Data Services og en av forfatterne bak studien.
112 nye hjerneregioner i atlaset
– Det at atlaset er åpent tilgjengelig gjør at alle kan bruke det, både de som er nysgjerrig på hvordan rottehjernen ser ut og de som skal forske på den, sier forsker Heidi Kleven, som er en av førsteforfatterne bak publikasjonen.
Tidligere versjoner av atlaset har i hovedsak dekket de store hjerneregionene. Den nyeste versjonen av atlaset har langt mer detaljert innhold enn tidligere. Forskerne har fokusert på områder i hjernen som er viktige for sensorisk og motorisk prosessering, informasjonsflyt, vanedannelse og belønning. Disse områdene er også knyttet til ulike nevrologiske og nevropsykiatriske sykdommer.
– Atlaset har 222 hjerneregioner, hvorav 112 er nye og 56 er oppdatert fra tidligere versjoner.
De fleste av de nye hjerneregionene finnes i hjernebarken, basalgangliene og i thalamus. Mange av disse områdene har tidligere kun vært å se som flate bilder i bøker og artikler, sier Kleven.
Gir forskerne store muligheter
Atlaset brukes i flere verktøy for å finne ut hvor man er i hjernen, se på hvordan den er bygd opp og for å gjøre analyse av spesifikke hjerneområder.
– Noe av det som er unikt med et digitalt 3D-atlas er at det kan kuttes i alle vinkler og at det er mulig å fokusere på ett eller noen få hjerneområder av gangen. I tillegg brukes dette hjerneatlaset som et rammeverk i EBRAINS forskningsinfrastruktur for å integrere data, altså observasjoner og målinger i hjernen, ved å plassere disse i den digitale 3D-rottehjernen, forklarer Ingvild Bjerke, forsker og førsteforfatter av studien sammen med Kleven.
Denne dataintegreringen og alle analysemulighetene er gull verdt for forskerne. Atlaset har allerede blitt lastet ned fra hjemmesiden over 30 000 ganger.
Om publikasjonen og atlasoppdateringen
Arbeidet er utført av forskere fra Universitetet i Oslo, Autónoma de Madrid University og Amsterdam University Medical Center og er støttet av The Human Brain Project. Det er EBRAINS forskningsinfrastruktur som har gjort det mulig å gjennomføre den omfattende oppdateringen.
Det har ikke blitt brukt nye dyredata i denne studien, presiserer forskerne. De har gjenbrukt data fra tidligere studier, og alle er frembrakt i samsvar med etiske forskrifter for dyreforskning.