Matryca Saw Rat i Gwiezdna wojna. Tak narodził się największa mapa mózgu w historii

Naukowcy stworzyli jak dotąd największą ssak nerwową, mapując część mózgu myszy wielkości ziarna piasku.

Zespół ponad 150 naukowców ujawnił Bardziej szczegółowa mapa mózgu ssaka Do tej pory narysowanie małego odcinka 1 milimetrowego sześciennego mózgu szczura.

Zamapowana sekcja ma w przybliżeniu wielkość ziarna piasku, ale jest pełna zadziwiającego 200 000 komórek i ponad 523 miliony synaps. Projekt, kierowany przez konsorcjum mikronów, został szczegółowo opisany w serii artykułów w czasopiśmie Nature 9 kwietnia.

Skomplikowana mapa, znana jako „Connectoma”, oddaje odcinek płata potylicznego – region mózgu odpowiedzialny za przetwarzanie wzrokowe. Aby go stworzyć, naukowcy zaczęli od obserwowania aktywności mózgu żywego, genetycznie zmodyfikowanego szczura, którego Neurony świeciły, gdy były aktywne. Podczas gdy szczur widział filmy takie jak Mad Max, Matrix i Star War, badacze odnotowali aktywność 76 000 neuronów.

Następnie mózg szczura ekstrahowano i sfotografowano elektronicznym mikroskopem. Automatyczny algorytm uczenia się następnie prześledził neurony i ich gałęzie, co spowodowało Ogromna mapa 3D który rozróżnia różne rodzaje komórek, w tym neurony i komórki glejowe, wyjaśnia.

Jacob Reimer z Baylor College of Medicine zaobserwował zaskakującą złożoność tak małego obszaru. „Milimetr wygląda na mały, ale w tym milimetrze Mile przewodów„, Te.

Zestaw danych jest obecnie Największa mapa neuronowa na świecieprzewyższając poprzednie połączenia stworzone z ludzkich mózgów i much owocowych. Jednak praca pozostaje niekompletna, ponieważ brakuje niektórych komórek i połączeń mózgu, a zestaw danych obejmuje rozszerzenia „sieroty” – gałęzie nerwowe o niezidentyfikowanym pochodzeniu. Wiele prac walidacyjnych odbywa się ręcznie, chociaż narzędzia programowe pomogły zautomatyzować część procesu.

Spośród głównych wniosków naukowcy potwierdzili, że neurony, które razem wyzwalają, mają tendencję do łączenia się z dużymi dystansami. Mapa ujawniła również, że neurony hamujące – które osłabiają aktywność innych neuronów – mogą tworzyć się Wysoce specyficzne i długie wiązaniaco kwestionuje wcześniejsze założenia dotyczące ich roli w lokalnych obwodach mózgu.

Naukowcy oczekują, że ta mapa zapewni nową wiedzę na temat chorób neurologicznych, takich jak choroba Alzheimera i stwardnienie rozsiane, w których obwody mózgowe są uszkodzone.