新电脑游戏地图大脑

一个新的科学发现游戏让游戏玩家明显加快重建大脑细胞的复杂结构,在21世纪脑科学的一个基本任务。

Mozak,一个新的游戏中心由华盛顿大学的游戏科学与艾伦脑科学研究所合作,使公民科学家生产完成,三维重建不同的大脑区域的神经细胞在动物和人。计算出不同形状的神经细胞是一项基本的第一步分析他们如何组装成巨大的大脑电路组成。

Mozak在11月推出以来,新手玩家-编号每天约200和艾伦研究所神经科学家已经能够重建神经元比先前的方法快3.6倍。游戏提供了一个框架来大大增加的人数在神经科学可以解决这一核心任务。

球员们也比电脑跟踪神经元的复杂形状。以最小的监督,他们可以生产70 - 90%完成重建,相比大约10 - 20%为最有效的计算机生成的重建。

的方法类似于Foldit,相同的威斯康辛大学团队开发的一个解谜游戏使用视频游戏玩家预测蛋白质折叠。

“新技术允许我们创建单个神经元的三维图像,但是我们目录的能力这些脑细胞,地图的结构和理解它们之间的关系一直非常缓慢,“游戏科学中心主任Zoran Popović说,保罗艾伦教授计算机科学与工程学院。“有一个巨大的瓶颈在处理和分析数据,这是Mozak社区正在产生重大影响。”

Mozak也使得艾伦研究所研究人员从工具转移,需要复杂的培训和广泛的专家输入,在不牺牲质量。

“Mozak对我们来说是一个很好的机会与公民神经科学家回答问题存在于大脑的细胞类型的多样性和更快地帮助我们达到我们的科学目标,“Staci Sorensen说形态学研究员艾伦脑科学研究所。“这真是激动人心,普通人的世界,在很短的时间内,被教如何重建神经元相同的层次上,专家们一直在做这个很长时间了。”

新玩家也可以从专家神经科学家获得实时反馈,一个独特的功能,允许Mozak球员获得世界级的专业知识要快得多。Mozak还需要多个玩家普遍认为对神经元的形状,它允许前所未有的准确性。通过提供重建,不仅证实了一个或两个科学家,而是一个集合训练有素的玩家独立工作,Mozak实际上可以为神经科学提供第一验证标准的重建。

创建Mozak部分是由日益增长的需要激发了全球项目,比如大脑行动所产生的分析数据,根据神经科学家简·罗斯克姆曾对大脑咨询工作小组。“我们仍然不知道回答简单的问题,比如有多少不同类型的大脑中存在一个神经元,但了解他们的外形是一个关键的一部分。映射和分析神经元将帮助我们了解它们的结构与大脑功能,无论是健康的大脑,疾病的标志,”罗斯克姆说。

Mozak显示玩家体积放大图像的神经元,大脑细胞传递信息的一个关键类型在整个神经系统,要求查看器跟踪或画其可见的分支,也可表现为断开连接的数据点在更具挑战性的领域。

许多神经元的和高度支化结构,人眼可以分辨远比电脑,研究人员说。人们也往往是更好地推断可能从微弱,有时不连续数据详细结构。然而电脑更擅长执行繁琐的任务,可以把人类很长一段时间,更快的重建清晰和连续数据。Mozak汇集了人们以一种新的方式和计算,一起解决这个巨大的问题。

“这不是一个故事人打电脑,因为人们使用这些计算工具的子集,“Popović说。“这是关于利用电脑能做的事,人们做的事情非常好当他们训练,形成一个共生的超级大国能够解决尚未解决的挑战科学。”

数字重建三个老鼠大脑神经元。神经元的树突,红色,接收来自其他细胞的化学信号。神经元的轴突,蓝色,发送电脉冲其他细胞。艾伦脑科学研究所

直到最近,神经科学实验室在做一周跟踪一个神经元,斯蒂芬·史密斯说,艾伦脑科学研究所的高级研究员。Mozak可以速度进步显著,但完全理解神经网络需要跟踪成千上万的神经元,史密斯说。

在未来,Mozak球员可以提供数据,使人工智能和计算机视觉工具变得更聪明和更有效地重建神经元在更大的规模。

”取得的进展,我们希望在理解人类大脑的运作,我们最终将需要完全自动化这个任务,”史密斯说。“但进一步发展我们的人工智能和计算机视觉工具,我们需要大量的跟踪和注释的数据Mozak公民科学家将生产。他们将提供地面真理。“从新兴的生产力Mozak专业知识,这将比预期更早发生,研究人员说。

亲手Mozak

本文从提供的材料已经再版华盛顿大学。注:材料可能是长度和内容的编辑。为进一步的信息,请联系引用源。