H01은 어느 버전인가 — 공개 시냅스 층은 둘, 논문과 맞는 건 하나 (그리고 우리가 그걸 틀린 이야기)
공개된 H01 사람 대뇌피질 버킷에는 시냅스 층이 둘 있다. 20210601은 원시 검출 결과이고, 20210729는 논문의 세포별 표 S14와 정확히 일치한다. 우리는 글 두 편에서 틀린 쪽을 썼다. 둘을 구별하는 법을 정리한다.
공개 H01 데이터를 읽는 분들을 위한 기술 메모이자, 우리 글 두 편에 대한 정정입니다.
English version: Which H01 Is It?
H01은 사람 측두엽 피질 약 1세제곱밀리미터를 시냅스 수준으로 재구성한 데이터입니다(Shapson-Coe 외 2024). 데이터는 누구나 일반 HTTPS로 읽을 수 있는 공개 구글 클라우드 버킷 gs://h01-release에 있습니다. 우리는 이 데이터로 글 두 편과 영상 두 편을 만들었습니다. 지난주 숫자를 논문 보충 표와 대조하다가, 우리가 시냅스를 엉뚱한 층에서 세고 있었다는 걸 알게 됐습니다.
요약
- 버킷에는 c3 분할용 미리 계산된 시냅스 층이 둘 있습니다.
data/20210601/c3/synapses와data/20210729/c3/synapses입니다. 같은 것의 사본 두 개가 아닙니다. 20210601은 원시 검출 결과입니다. 시냅스 191,431,138개로, 논문이 중복 검출을 합치기 전에 보고한 수(190,576,758)와 0.45% 안에서 같습니다.20210729는 최종 세트입니다. 시냅스 150,452,116개로, 논문의 최종 세트(보낸 쪽이 축삭인 시냅스, 149,871,669)와 0.39% 안에서 같습니다. 공식 데이터 안내 페이지에 실린 것도 이쪽입니다.- 세포별로 보면
20210729는 논문의 표 S14와 정확히 같습니다. S14와 연결되는 피라미드 뉴런 8,461개 전부, 그리고 그 밖에서 무작위로 뽑은 S14 뉴런 200개 전부에서 총입력 수가 일치했습니다.20210601은 거의 맞지 않고(세포의 0.3%), 세포당 약 1.24배 많습니다. - 흥분성 비율은 출처마다 다릅니다. 우리가 센 값으로
2021060159.45%,20210729**72.87%**이고, 논문 보충 설명의 값은 **74.25%**입니다. 논문 값은 공개 파일 어디에서도 재현하지 못했습니다. - 우리의 실수: 우리 글 두 편이
20210601을 썼습니다. 가장 큰 영향은 「뉴런 하나의 입력 중 36%가 반복 연결에서 온다」는 주장이었습니다. 최종 공개본으로는 7.7%입니다.
버킷에 무엇이 있나
두 층의 모든 주석을 공간 샤드 전체를 내려받으며 셌습니다(20210601 3.64 GB, 20210729 2.87 GB). 그리고 그 수를 논문 보충 설명에 나오는 파이프라인 단계별 수와 비교했습니다.
| 공개 층 또는 표 | 시냅스 | 흥분성(코드 2) 비율 | 맞는 논문 단계 | 논문 수 |
|---|---|---|---|---|
20210601/c3/synapses/precomputed | 191,431,138 | 59.45% | 원시 검출, 중복 합치기 전 | 190,576,758 |
…/synapses/exported (BigQuery 내보내기, Avro/JSON) | 약 1억 6,610만 (추정) | 약 61% (표본) | 중복 합친 뒤, 축삭 필터 전 | 166,216,068 |
20210729/c3/synapses/precomputed | 150,452,116 | 72.87% | 최종(보낸 쪽이 축삭) | 149,871,669 |
20210601/c3/tables/segments (세그먼트별 수 합계) | 149,871,669 | 72.87% | 최종 | 149,871,669 |
20210601/c3/err_synapses/precomputed | 193,811,729 | 51.16% | 논문에 설명 없음 | — |
놓치기 쉬운 이유가 둘 있습니다. 예전 층은 논문 보충 그림 링크가 가리키는 분할(그 링크는 분할만 가리킴)과 같은 20210601/c3 경로 아래 있고, 읽으면 문제없이 해석됩니다. 그리고 최종 세트와 세포당 4분의 1쯤 차이가 나는데, 이 정도는 생물학적 차이로 착각하기 쉽습니다.
세포 수준의 확인도 이 단계 판정을 뒷받침합니다. 2/3층 피라미드 세포 6개에서 20210601에는 보내는 쪽과 받는 쪽 세그먼트가 같고 서로 750 nm 안에 있는 시냅스 쌍이 1,457개 있었습니다. 대략 논문의 합치기 단계가 없애는 유형의 중복입니다(우리 거리 계산은 논문의 방식과 똑같지 않습니다). 20210729에는 하나도 없었고, 그 세포들의 20210729 시냅스는 모두 같은 좌표에 20210601 시냅스가 있었습니다.
결정적인 확인: 표 S14
논문 보충 표 S14에는 뉴런 15,289개의 흥분·억제 입력 수가 있습니다. 세포 ID로 연결하면:
| 출처 | S14 총합 대비 중앙값 비율 (IQR) | 정확히 일치 |
|---|---|---|
20210729 총합 | 1.000 (1.000–1.000) | 8,461개 중 8,461개 |
20210601 총합 | 1.239 (1.213–1.277) | 세포의 0.3% |
20210601 억제 | 1.771 (1.642–1.919) | 세포의 0.3% |
20210729의 일치는 우리 피라미드 세트 밖에서 무작위로 뽑은 S14 뉴런 200개 전부에서도 성립했습니다(그중 196개는 피라미드가 아님). 논문의 세포별 숫자를 원하면 이 층을 쓰면 되고, 논문 자체의 흥분·억제 구분이 필요하면 표 S14를 직접 쓰는 게 가장 안전합니다.
어느 코드가 흥분성인가? 20210601의 info 파일은 종류 1 = 억제, 종류 2 = 흥분이라고 적어 둡니다. 20210729 파일에는 이름표가 없지만 같은 코드를 씁니다. S14 흥분 수가 종류 2를 따라갑니다(r = 0.9992).
출처 넷, 흥분성 비율 넷
| 출처 | 흥분성 비율 |
|---|---|
20210601 층, 종류 2 | 59.45% (전체 시냅스) |
20210729 층과 세그먼트별 표, 종류 2 | 72.87% (전체 시냅스) |
| 논문(보충 설명) | 74.25% (149,871,669개 중 111,272,315개) |
미리 계산된 세그먼트 속성 NSIe/NSI | 피라미드 세포 입력의 56% (S14는 75%) |
72.87%와 74.25%의 차이는 시냅스 약 200만 개입니다. 보충 설명에는 분류기 뒤에 규칙으로 덮어쓰는 단계(수상돌기 가시 기준, 그리고 보내는 뉴런의 세포 종류 기준)가 나옵니다. 우리가 보내는 세포 종류 기준 덮어쓰기를 공개 세그먼트별 표에 적용해 보니 바뀌는 시냅스가 7,000개도 안 돼서, 이 차이를 설명하지 못했습니다. H01 팀이 GitHub에 올린 분석 스크립트는 분류를 BigQuery 표(synapse_c3_eirepredict_clean_dedup)에서 읽는데, 논문에는 이 데이터베이스는 접속 자격이 필요하고 그 데이터는 프로젝트 데이터 페이지에서 내려받을 수 있다고 적혀 있습니다. 표 S14나 74.25%가 어떤 분류를 쓰는지는 확인하지 못했고, 그래서 이 차이는 아직 설명되지 않습니다.
세그먼트 속성의 세포별 NSI, NSIe, NSIi 열은 논문에 설명이 없습니다. 총합은 최종 세트와 가깝지만(S14의 1.04배) 분류가 훨씬 억제 쪽이라, 「논문의 흥분·억제」로 쓰면 안 됩니다.
우리 숫자에 미친 영향
우리는 20210601을 읽었습니다. 같은 세포에 같은 분석을 20210729로 다시 돌리면:
| 항목 | 20210601 (처음 공개한 값) | 20210729 (최종) |
|---|---|---|
| 우리 5층 뉴런(세포 6644185383)의 입력 | 6,131 | 4,797 |
| … 그중 억제성 | 2,119 (35%) | 1,256 (26%) |
| … 딱 한 번 연결하는 보낸 쪽 조각 | 81% | 96.6% |
| … 두 번 이상 연결하는 조각에서 오는 입력 | 36% | 7.7% |
| … 가장 센 보낸 쪽 조각 하나 | 시냅스 17개 | 시냅스 12개 |
| … 세포체 중심 20 µm 안 입력 중 억제성 | 129개 중 126개 | 86개 중 83개 |
| 무작위 2/3층 피라미드 세포 60개의 입력 중앙값 | 2,427.5 | 1,958 |
중복 검출은 구조상 반복 연결처럼 보이는 것을 만들기 때문에, 반복 연결 수치가 가장 크게 움직였습니다. 36%가 7.7%가 됐으니 4.7배 부풀려져 있었던 셈입니다. 최종 공개본의 「한 번만 연결」 96.6%는 논문의 볼륨 전체 값(연결 쌍의 96.49%가 시냅스 하나)과도 맞습니다. 세포체 주변 억제 패턴은 살아남았습니다. 세포체 중심 20 µm 안 입력은 여전히 거의 전부 억제성으로 분류됩니다(분류가 시냅스가 가시 위에 있는지를 일부 반영하므로 독립적인 검증은 아닙니다).
두 글 맨 위에 최종 공개본 숫자를 담은 업데이트 상자를 넣었고, 정정이 보이도록 원문은 그 아래 그대로 두었습니다. 사람 뇌 지도에서 뉴런 하나를 따라가 봤다(반복 연결에서 오는 입력 36% → 7.7%), 사람 vs 쥐 vs 파리(사람 숫자가 11~29% 줄었고, 승패가 바뀐 라운드는 없음).
H01 숫자를 쓰기 전 확인할 것
- 논문과 비교할 것은
20210729/c3/synapses(또는tables/segments수)를 쓰세요. 세포별 수, 반복 연결, 흥분·억제 비율이20210601에서는 모두 다릅니다. - 먼저 맞춰 보세요. 세포 몇 개의 입력을 세서 표 S14와 비교하면 정확히 같아야 합니다.
- 분류 출처를 밝히세요. 층의 종류 코드, 논문 표 S14, 세그먼트 속성 열은 흥분성 비율이 서로 다릅니다.
- 세포별 수는 하한으로 보세요. H01은 두께 약 170 µm의 판이라 수상돌기 대부분이 밖으로 나갑니다. 논문도 그렇게 말합니다.
한계
- 우리는 세고 대조했을 뿐, H01 파이프라인을 다시 돌리지는 않았습니다. 단계 판정은 0.5% 안에서 맞는 총합과 위의 세포 수준 확인에 근거합니다.
- 표 S14와 논문 74.25%의 분류 출처는 확인하지 못했고,
err_synapses는 설명이 없습니다. - 분석은 우리 지시에 따라 AI 코딩 에이전트가 돌렸고, 별도 검토 단계로 확인했습니다. 누구나 다시 돌려 볼 수 있게 스크립트를 공개했습니다.
코드와 저장된 결과: github.com/shoo99/which-h01 (H01 precomputed 형식을 계정 없이 읽는 코드, 층 전체 집계, 표 S14 비교)
참고문헌
- Shapson-Coe A. 외 (2024). A petavoxel fragment of human cerebral cortex reconstructed at nanoscale resolution. Science 384:eadk4858. doi:10.1126/science.adk4858 (본문, 보충 설명, 표 S8·S13·S14)
- H01 데이터 공개본,
gs://h01-release— CC BY 4.0
데이터: H01 공개본(CC BY 4.0). 집계는 공개 데이터에 대한 우리의 분석입니다. 의학적 조언이 아닙니다.