На иллюстрации показано, как работает система анализа в реальном времени для визуализации всего мозга рыбок данио, разработанная китайскими учеными. /Исследовательская группа Китайской академии наук.
Группа китайских ученых, вдохновленных исследованием космоса, разработала систему анализа в режиме реального времени для визуализации всего мозга рыбки данио, модельного животного, используемого в биомедицинских исследованиях для имитации биологических процессов или заболеваний, обнаруженных у людей. Революционная технология нейронной записи позволила проводить динамические измерения крупномасштабных нейронных кластеров, но последующий анализ этих массивных данных динамической визуализации в режиме реального времени остается сложной задачей.
Исследователи из Китайской академии наук поняли, что высокопроизводительный нейронный анализ данных похож на то, как ученые справляются с наблюдениями быстрых радиовсплесков в астрономических исследованиях. Эмулируя подход к обработке таинственных радиовспышек во Вселенной, они разработали специальный чип с программируемой вентильной матрицей (FPGA) и графическим процессором (GPU) для потока изображений со скоростью до 500 мегабайт в секунду.
Скриншот исследования, опубликованного в журнале Nature Neuroscience, 11 марта 2024 года.
Согласно исследованию, опубликованному в понедельник в журнале Nature Neuroscience, система FPGA-GPU может своевременно извлекать активность до 100 000 нейронов у бодрствующих личинок рыбок данио. Исследователи также продемонстрировали эффективную стратегию интерфейса «мозг-компьютер» с использованием системы реального времени. Он корректировал деятельность нейронов управления плаванием рыбок данио в состоянии паралича.
