Naučnici mapirali delić ljudskog mozga najdetaljnije do sada: "Niko nikada pre nije video ovako nešto"

Američki istraživači uspeli su da mapiraju mali deo ljudskog mozga do najsitnijih detalja. Dobijeni ćelijski atlas, koji je opisan na stručnom portalu "Nature", otkriva mreže između moždanih ćelija neurona na jednom kubnom milimetru mozga. 

Iako je reč o zapremini koja čini jedan milioniti deo ljudskog mozga, mapirani deo sadrži oko 57.000 ćelija koje mogu da čuvaju 1,4 petabajta (1,4 hiljada biliona bajtova) podataka.

Fragment je izdvojen iz korteksa mozga 45-godišnje žene, koja je podvrgnuta operaciji zbog napada epilepsije. Taj deo mozga zadužen je za učenje, rešavanje problema i preradu senzornih signala.

Uzorak je uronjen u konzervanse i ofarban teškim metalima, kako bi ćelije bile vidljivije. 

Neuronaučnik Džef Lihtman sa Harvard univerziteta i njegove kolege isekle su uzorak na 5.000 tankih delova, od kojih je svaki debljine samo 34 nanometra, a koji mogu da se gledaju uz pomoć elektronskih mikroskopa.

Tim predvođen neuronaučnikom Virenom Jainom iz kompanije "Google" zatim je uz pomoć veštačke inteligencije spojio slike dobijene uz pomoć mikroskopa, kako bi uzorak pretočio u 3D.

"Sećam se trenutka kada sam ušao u mapu i video jednu sinapsu iz mozga te žene, a zatim odzumirao u milione drugih. Bilo je to na neki način spiritualno", kaže Jain za Scientific American.

Ispitujući model do detalja, istraživači su otkrili nekonvencionalne neurone, od kojih su neki međusobno napravili i do 50 veza. 

"Generalno, najčešće ćete naći najviše po dve veze između dva neurona. Niko nikada pre nije video ovako nešto", ističe Jain. 

Tim je takođe otkrio parove neurona, koji su gotovo savršeno simetrični. 

"Otkrili smo dve grupe čiji su dendriti išli u dva različita pravca, a nekada je među njima bilo simetrije, kao u ogledalu", kaže istraživač, dodajući da nije poznato kakva je uloga ovih osobina. 

Mapa je toliko velika, da najveći deo tek treba isproveravati, jer je moguće da i dalje ima grešaka napravljenih u procesu spajanja tako velikog broja slika. 

"Na hiljade ćelija su prošle 'kontrolu', ali to je očigledno samo nekoliko procenata od 50.000 ćelija", kaže Jain, dodajući da će čovečanstvo na mapu celog mozga verovatno morati da čeka nekoliko decenija.

Međutim, ono što je dosad urađeno, omogućava bolje razumevanje funkcionisanja korteksa i nudi objašnjenja o tome kako bi trebalo da se tretiraju određene neurodegenerativne ili psihijatrijske bolesti.