Naučnici pronašli 57 000 stanica i 150 metara neuronskih veza u malom uzorku ljudskog mozga

Istraživači s Harvarda udružili su se sa stručnjacima iz Googlea kako bi mapirali neuronske sklopove, veze, potporne stanice i opskrbljenost krvlju u komadiću zdravog tkiva uklonjenom iz korteksa 45-godišnje žene koja je operisana zbog epilepsije.

Slike napravljene pomoću elektronskog mikroskopa sa više od 5000 rezova uzorka otkrile su 57.000 pojedinačnih stanica, 150 metara neuronskih veza i 23 cm krvnih žila u tom malom uzorku.

Nakon što su tkivo narezali na pločice više od 1000 puta tanje od širine ljudske dlake, istraživači su napravili slike svake od njih elektronskim mikroskopom kako bi zabilježili detalje strukture mozga na nanoskali ili hiljaditom dijelu milimetra. Algoritam mašinskog učenja zatim je pratio puteve neurona i drugih stanica kroz pojedinačne sekcije, što je mukotrpan proces za koji bi ljudima trebale godine. Slike su sadržavale 1,4 petabajta podataka, što je ekvivalentno 14 000 filmova pune dužine 4k rezolucije.

“Pronašli smo mnoge stvari u ovom skupu podataka kojih nema u udžbenicima”, rekao je Lichtman. “Ne razumijemo te stvari, ali mogu vam reći da sugeriraju da postoji jaz između onoga što već znamo i onoga što trebamo znati.”

Na primjer, u jednom od promatranja piramidalni neuroni sa nastavcima dendritima imali su neobičnu simteriju, dok su druge slike pokazale da određeni aksoni, vlakna koja prenose signale od jedne ćelije do druge, kao da su zapeli na kružnom toku prije nego što su našli prvi izlaz i nastavili dalje.

Mapa je također otkrila rijetke slučajeve u kojima su neuroni stvarali izuzetno jake veze s drugim stanicama. U cijelom komadiću moždanog tkiva, više od 96% aksona ostvarilo je samo jednu vezu s ciljnom stanicom, a 3% napravilo je dvije veze. No nekolicina je uspostavila desetke veza, te u jednom slučaju više od 50 veza s obližnjom stanicom. Detalji su objavljeni u časopisu Science.

Lichtman pretpostavlja da bi tako jake veze mogle biti u osnovi dobro naučenih ponašanja, o kojima skoro ni ne razmišljamo.

Izvor: The Guardian
Prevod: AbrašMEDIA