Zapanjujuća 3D mapa otkriva tajne mozga

Nikoleta Tadić avatar

Naučnici su postigli značajan napredak u razumevanju ljudskog mozga kreiranjem najdetaljnije funkcionalne mape mozga ikada, zahvaljujući jednoj maloj životinji – mišu. Ova mapa ilustruje kako 84.000 neurona međusobno komunicira putem 500 miliona sinapsi u malom delu mišjeg mozga. Prema rečima istraživača, kompleksnost ovih neuronskih veza podseća na fotografiju galaksije.

Podaci koji su objavljeni u prestižnom časopisu „Nature“ pružaju trodimenzionalnu rekonstrukciju neuronskih veza, gde su različite nervne mreže obeležene bojama, predstavljajući naučnicima i široj javnosti priliku da istraže dubokomislenjski deo naučne galaksije. Osim toga, ovi podaci su otvoreni za istraživače širom sveta, čime se podstiče dalja istraživanja i razumevanje funkcionisanja mozga.

Foresta Kolmana, jednog od vodećih istraživača sa Alen instituta, fascinira lepotu i složenost smještaja neurona. On je primetio da se pri istraživanju male regije u mozgu miša mogu uočiti stotine miliona veza, pri čemu je istakao da je važno razumevanje kako funkcionišu misli, emocije, pokreti i čula. U osnovi, sve ovo zavisi od načina na koji neuroni međusobno komuniciraju. Signali se prenose kroz akson i dendrite, dok sinapse omogućavaju međusobno povezivanje neurona da razmenjuju informacije.

Ipak, nauka se i dalje suočava sa brojnim misterijama. Nedostatak znanja o složenim mrežama neurona koje obavljaju specifične zadatke predstavlja izazov, a otkrivanje kako njihovo narušavanje može biti povezano sa poremećajima poput Alchajmerove bolesti, autizma i drugih neuroloških oboljenja ostaje ključna tačka za buduća istraživanja.

Više od 150 naučnika iz različitih delova sveta radilo je na mapiranju neuronskih veza u delu mozga koji je odgovoran za vid. Kolman je ovu regiju nazvao „zamršenim špagetama koje vijugaju kroz moždano tkivo“. Proces izrade mape počeo je stimulacijom mozga miša, pri čemu su korišćeni različiti snimci iz naučnofantastičnih filmova i drugih vizuelnih sadržaja. Tim iz Medicinskog koledža Bejlor koristio je genetski modifikovanog miša čiji neuroni svetle tokom aktivacije, snimajući kako se ćelije u vizuelnom korteksu aktiviraju prilikom obrade slika.

Nakon prikupljanja podataka, istraživači su obradili deo moždanog tkiva iseckajući ga na više od 25.000 slojeva i kreirali gotovo 100 miliona visokorezolucijskih fotografija. Ove informacije su potom složene u trodimenzionalni model, što je dodatno osnaženo primenom veštačke inteligencije kako bi se povezale sve veze te ih obeležile različitim bojama.

Procene sugerišu da bi, kada bi se razmotale sve te mikroskopske veze, njihova ukupna dužina iznosila više od pet kilometara. Ova velika količina podataka pruža osnovu za razumevanje složenosti neuronskih mreža i potencijalnih veza sa raznim neurološkim poremećajem.

Jedan od ključnih ciljeva ovog istraživanja je razumevanje kako ovakvo mapiranje može pomoći u lečenju bolesti mozga. Naučnici smatraju da je ovo značajan korak, sličan projektu ljudskog genoma, koji je otvorio vrata za napredak u genskim terapijama. Sledeći korak je mapiranje celog mozga miša, što bi moglo otkriti nove abnormalne obrasce povezivanja odgovorne za razne poremećaje.

Na kraju, istraživači iz Harvarda su ovo istraživanje ocenili kao ogroman iskorak ka razumevanju složenih nervnih mreža koje čine osnovu ljudske svesti, ponašanja i opažanja, naglašavajući značaj ovih zajedničkih podataka za buduća otkrića u neurofiziologiji.

Nikoleta Tadić avatar

izbor urednika