승 디텍터(The Seung Detector) = museum.eyewire.org

미래에 오신 것을 환영합니다! 우리는 명왕성까지 닿을 수 있었습니다. 그리고 구글 룬(Loon)의 열기구가 스리랑카에 인터넷 서비스를 곧 제공하게 될 것입니다. 이제 여기, 게임 플레이어 여러분들은 새로운 종류(type)의 뉴런을 발견하고 있습니다.

countdown eyewire complete, Neurons Discovered during EyeWire's Countdown to Neuropia,
아이와이어의 카운트다운 투 뉴로피아 기간 동안 발견된 뉴런. 파란색 가지 = 혈관

 

아이와이어를 통해 가능하게 된 승 디텍터(The Seung Detector)를 공개 알파 프로토타입으로 배포하게 됨을 기쁘게 알려드립니다. 승 디텍터는 새로운 과학적 도구이자 시각적 플랫폼으로 프린스턴에서는 세포 박물관(The Cell Museum)으로 불리며, museum.eyewire.org 에서 탐험할 수 있습니다! 여러분이 무엇을 보고 있는지 자세히 알려면 아래 설명을 참고하시면 됩니다. 짐작하시겠지만, 승 디텍터는 세포 종류(cell types)를 분류하고 찾아내기 위해 사용됩니다.

무엇을 위한 카운트다운이었나요?

2015년 7월 27일, 아이와이어 커뮤니티는 카운트다운 투 뉴로피아를 완료하였습니다. 아이와이어 데이터 집합(dataset) 전체의 넓은 지역 내에서 245개 뉴런을 체계적으로 재구성하는 작업으로, 망막에 있는 뉴런 종류(neuron types)에 대하여 세계에서 가장 포괄적인 카탈로그를 만들어나가는 우리의 탐구가 시작된 것이기도 합니다. 뉴런 매핑은 과학적 절차의 일부일 뿐입니다. 다음 단계에는 어떤 세포가 서로 연결되어있으며, 어떻게 세포 종류(type)와 과(class)로 분류되는지 이해하기 위해 모델을 분석합니다.

카운트다운 중에 매핑한 많은 뉴런은 새롭습니다 — 이전에 본 적이 없는 뉴런들입니다! 새로운 뉴런이라는 사실을 확증하기 위해서, 이와 같은 특별한 뉴런의 더 많은 예를 찾아야 합니다. 그래서 아이와이어에서는 보너스 미스터리 세포를 여러분께 드렸습니다.

승 디텍터는 어떻게 사용하나요?

지금까지 우리는 무엇을 발견하였나요? 조금이라도 분석하지 않으면, 결코 알 수 없습니다! 그래서 우리는 승 디텍터(the Seung Detector)를 만들어 나가고 있습니다. 승 디텍터는 첨단 도구로서 분류를 위한 데이터와 함께 다양한 뉴런 종류(types)를 진열합니다.

프린스턴의 Igancio Tartavull* 연구원이 개발한 알파 버전의 이 소프트웨어를 museum.eyewire.org에서 탐험해보기 바랍니다. 갤러리 뷰를 특징으로 하고 있어 아이와이어의 여러 세포를 같은 창(윈도우)에서 볼 수 있습니다.

아래와 같은 창이 보일 때까지 왼쪽에 있는 내비게이션 바(세포 선택 메뉴)에서 선택해나가면 됩니다. 여러분의 탐험을 기다리는 많은 뉴런이 있습니다!

museum eyewire seung detector
승 디텍터(The Seung Detector). 왼쪽: 세포 선택 메뉴; 가운데: 세포 보기; 오른쪽: 계층화 프로필 그래프(Stratification Profile graphs, 망망의 일부인 내망상층(inner plexiform layer)의 깊이 내에서 세포 가지를 찾을 수 있음)

 

프로팁: 보이는 화면에서 세포를 숨기려면 오른쪽에 있는 계층화 프로필(Stratification Profile) 아래에 세포 ID를 클릭합니다. 적은 수의 세포를 선택하면 빨리 로딩됩니다.

세포 보기 창 위에 양방향 화살표를 선택하면서 메뉴를 최소 크기로, 뉴런 보기를 최대 크기로 합니다. 줌 확대 축소는 스크롤 하면 됩니다.

maximum neuron, neurons, eyewire neurons, neuroscience

선택해야 하는 이상한 이름이 많이 있습니다. 탐험에 들어가기 전에, 그 이름이 무엇을 뜻하는지 알고 싶을 것입니다.

뉴런 관련 이름의 약자

“gc bn1d”이나 “gc bw3rw”이 도대체 무슨 뜻인지 궁금하시죠? “bistratified wide regular ganglion cell of depth 3”인 정말 이상한 이름의 줄임말입니다. 예, 그렇습니다.

여러분의 과학적인 이해를 도와줄 열쇠(설명)를 아래에 드립니다.

gc/ac = ganglion cell/amacrine cell (신경절 세포/무축삭 세포)

카운트다운 기간에 우리가 매핑한 많은 뉴런은 “신경절 세포(ganglion cell)” 종류(type)입니다. 즉, 망막의 신경절 세포층에서 발견된 뉴런을 뜻합니다. 우리는 또한 무축삭 세포(amacrine cell)를 매핑하였는데 이 세포는 더 많은 수가 있으며 신경절 세포 다음으로 분석될 것입니다.

m/b/t = monostratified, bistratified or tristratified (한 층, 두 층 또는 세 층)

monostratified bistratified neurons eyewire, neuroscience

a = asymmetric (비대칭)

모든 세포가 균일하게 가지를 뻗지는 않습니다. 일부 세포의 수상돌기(dendrites)는 한쪽으로 치우쳐서 비대칭의 형태를 만듭니다.

1-10 = depth in retina (망막의 깊이)

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r/d = regular or diffused (일반적인 또는 퍼져있는)

일부 뉴런은 간결한 층을 가지고 있지만 반면에 다른 뉴런은 복잡하게 퍼져있습니다!

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n/w = narrow or wide (좁은 또는 넓은)

가지 부위(arbor, branched region)의 반지름이 작나요, 크나요? 측면에서의 폭을 말합니다.

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s/t = short or tall (짧은 또는 긴)

가지 부위(arbor, branched region)가 데이터 집합에서 좁은 지역을 차지하나요? 깊이에서의 폭을 말합니다.

o/f = on or off (켜진 또는 꺼진)

아이와이어 세포 가지는 내망상층(inner plexiform layer)이라고 불리는 망막의 영역에서 찾을 수 있습니다. 이 층은 On과 Off 층(layer)의 반반(두 개)으로 나누어집니다. 광수용 세포(photoreceptors)가 빛을 감지하면 On 층의 세포는 활성화됩니다. Off 층의 세포가 어떻게 활성화될지는 짐작하시겠죠?

두 층으로 된 세포(Bistratified cells)에는 수상돌기(dendrites)의 한 층인 O Layer와 다른 수상돌기 층인 F Layer가 있습니다. 그리고 한 층으로 된 세포에는 on/off가 적용되지 않습니다.

on and off layer of retina with layers labeled eyewire
아이와이어 데이터집합(dataset)의 교차 구역(cross-section)

 

이름에 사용된 알파벳(letters)은 같은 깊이 번호(same depth number)를 가진 세포 종류(cell type)를 분류하기 위해서 사용되는 것을 기억하세요. 예를 들어, tall/short 과 narrow/wide는 같은 번호를 공유하는 세포 종류 내에서만 상대적으로 적용됩니다. mXw는 mXn보다 더 넓지만, mYn보다 좁을 수 있습니다. 만일 두 세포가 비슷한 수의 층으로 되어있으면, 신경절 세포층에서 가장 가까운 세포가 i (inner, 안)이며 멀리 있는 세포가 o (outer, 밖)가 됩니다.

미래를 향해

앞으로 우리는 새로운 기능와 더 많은 데이터를 추가하고, 앞으로 아이와이어 커뮤니티가 세포를 분류할 방법도 추가하려고 합니다.

지금은 여러분이 승 디텍터를 탐험해 보시기 바랍니다. 카운트다운 투 뉴로피아 동안 여러분이 발견한 뉴런 회로를 소개하며 이 글을 마칩니다. 자세히 보세요, 일부 시냅스를 볼 수도 있습니다. 🙂

여러분이 아이와이어를 플레이하는 점에 늘 감사드립니다. EyeWire.org 에서 만나겠습니다!

과학을 위하여!

EyeWire Countdown Circuit
아이와이어 카운트다운 (세포) 회로

 

*그 외 museum.eyewire에 기여한 사람들: Jinseop Kim, Sebastian Seung, Chris Jordan, Will Silversmith, Mio Akasako

 

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