Naučnici napravili najveću mapu funkcija mišijeg mozga do sada

Na osnovu uzorka tkiva veličine zrna peska, napravili su mapu moždane arhitekture koja obuhvata više od 200.000 ćelija, uključujući oko 84.000 nervnih ćelija – neurona – i oko 524 miliona veza između njih na tačkama kontakta koje se nazivaju sinapse.

Prikupljeni podaci obuhvataju oko 5,4 kilometra neuronskih veza u delu mozga zaduženom za obradu vizuelnih informacija koje dolaze iz očiju.

„Milioni sinapsi i stotine hiljada ćelija javljaju se u tolikom broju različitih oblika i veličina, sa neverovatnom složenošću. Posmatranje te složenosti u nama budi osećaj strahopoštovanja prema zamršenosti naših sopstvenih umova“, rekao je neuronaučnik Forest Kolman sa Instituta za istraživanje mozga Allen, jedan od vodećih naučnika u istraživanju objavljenom u sredu u časopisu Nature.

Moždana kora je spoljašnji sloj mozga i glavno sedište svesne percepcije, donošenja odluka, planiranja i izvođenja pokreta.

„Naučnici već više od sto godina proučavaju strukturu i anatomiju mozga – uključujući morfologiju različitih vrsta ćelija i njihove međusobne veze. Istovremeno, pokušavaju da opišu funkcije neurona, na primer, koje informacije obrađuju“, rekao je neuronaučnik Andreas Tolijas sa medicinskog fakulteta BCB, jedan od vođa istraživanja.

„Ipak, izazov je bio razumeti kako funkcija neurona nastaje na nivou sinapsi, jer je neophodno proučavati i funkciju i strukturu kod istih neurona. Naše istraživanje predstavlja dosad najveći pokušaj da se sistematski objedine struktura i funkcija mozga unutar jednog jedinog miša“, dodao je Tolijas.

Iako postoje jasne razlike između ljudskog i mišijeg mozga, mnoga organizaciona načela ostaju očuvana među različitim vrstama.

Istraživanje je sproveo naučni konzorcijum MICrONS, koji okuplja više od 150 naučnika iz različitih institucija.

Naučnici sa BCB-a napravili su mapu nervne aktivnosti u kubnom milimetru vidne kore mozga, snimajući reakcije neurona dok je laboratorijski miš, smešten na traku za trčanje, gledao razne video snimke – među kojima su bile i scene iz filma Matrix.

Miš je bio genetski modifikovan tako da njegove nervne ćelije tokom aktivnosti emituju fluorescentnu svetlost.

„Prvo, razumevanje pravila prema kojima se sinapse formiraju u mozgu može pomoći da se objasne različiti neurološki i psihijatrijski poremećaji, poput autizma i šizofrenije, koji mogu nastati zbog suptilnih abnormalnosti u vezama između ćelija. Drugo, precizno poznavanje načina na koji neuronske veze oblikuju funkciju mozga omogućava nam da otkrijemo osnovne mehanizme kognicije“, rekao je Tolijas.