Výskumníci zo spoločnosti Google a Janelia Research Campus vo Virgínii zverejnili doposiaľ najväčšiu mapu mozgovej konektivity. Nový 3D model ukazuje mozog ovocnej mušky a obsahuje až 20 miliónov neurónových synapsií, informuje The Verge.

Doposiaľ 3D model mozgovej konektivity

Mozog ovocnej mušky (Drosophila melanogaster) nie je väčší než zrnko maku, ale tento drobný kúsok tkaniva obsahuje približne 100 tisíc neurónov, ktoré sú poprepájané desiatkami miliónov synapsií. Oproti ľudskému mozgu, ktorý tvorí viac než 80 miliárd neurónov, je to síce takmer zanedbateľná veľkosť, ale predstavuje úžasný nástroj na skúmanie fungovania neurónov v mozgu zvierat, píše Scientific American.

Vedci z Google a Janelia Research Campus teraz vytvorili doposiaľ najväčšiu mozgovú mapu, ktorá ukazuje až 20 miliónov synapsií spájajúcich okolo 25 000 neurónov, pričom pokrýva zhruba tretinu mozgu ovocnej mušky.

Až dva roky vedeckej práce

Tento model je míľnikom v oblasti konektomiky, ktorá využíva podrobné zobrazovacie techniky na mapovanie fyzických dráh mozgu. „Ide bezpochyby o technický zázrak.“, uviedol neurovedec z Univerzity v Nottinghame, Mark Humphries. Prvým krokom pri tvorbe mapy bolo rozdelenie časti mozgu mušky na kúsky s hrúbkou iba 20 mikrometrov, čo je približne tretina šírky ľudského vlasu.

Tieto kúsky sa neskôr mapovali pomocou prúdov elektrónov zo skenovacieho mikroskopu, pričom výsledné údaje obsahujú zhruba 50 biliónov 3D pixelov znázorňujúcich dráhy každej bunky, ktoré môžeš sledovať v nižšie priloženom videu.

Napriek vysokej úrovne algoritmov spoločnosti Google bolo na kontrolu mapovania softvéru potrebné značné množstvo ľudskej práce, pričom výskumníci z Janelie na korigovaní 3D mapy údajne pracovali až dva roky.

Konektomika má však svete vedy aj svojich kritikov, ktorí tvrdia, že ešte nepriniesla žiadne zásadné objavy, a obrovské množstvo práce pri mapovaní neurónov predstavuje odliv zdrojov, ktoré by sa dali lepšie využiť v iných oblastiach. Podľa Humphriesa však táto 3D mapa predstavuje prostriedok, ktorý môžu teraz využiť aj iní vedci.

Zobraziť celú galériu (1)

Výskumníci identifikovali v mozgu ovocnej mušky viac než 4 000 rôznych typov neurónov / Zdroj: Youtube / HHMI Howard Hughes Medical Institute

Prečítaj si aj
Náhodný objav ako prelomová liečba rakoviny. Doposiaľ neznáma imunitná bunka ohromila vedcov

Podľa biomedicínskeho inžiniera Joshuu Vogelsteina bude táto práca pre výskumníkov prínosom, a v nasledujúcich desaťročiach by údaje z týchto projektov mohli konečne priniesť výsledky.

„Čas medzi nasadením dobrej technológie a jej presunom tejto do reálnych výskumov je často približne 15 rokov.“, dodal Vogelstein. Skupina vedcov tiež vydala dokument opisujúci ich metodiku a v nasledujúcich týždňoch bude publikovať viac príspevkov o svojej práci.