Ce ne arată cea mai detaliată hartă a conexiunilor din creier

Ce ne arată cea mai detaliată hartă a conexiunilor din creier
Sursa foto: HHMI Howard Hughes Medical Institute
13:08 23.01.2020

Google și partenerii săi îți arată cea mai detaliată hartă de înaltă rezoluție cu toate conexiunile care se găsesc într-un creier.

Cercetătorii Google, în colaborare cu Janelia Research Campus din Viginia au realizat cea mai impresionantă hartă a conectivității creierului. De fapt, harta reprezintă un model 3D a 20 de milioane de sinapse care conectează aproximativ 25.000 de neuroni. Modelul este unul extrem de complex, ceea ce face greu de crezut faptul că aparține unei creaturi minuscule, mai exact unei musculițe de oțet.

Pentru asta, cercetătorii au folosit tehnici de imagistică extrem de complexe pentru a putea mapa conexiunile fizice ale creierului. Partea și mai impresionantă e că această hartă nu acoperă decât o treime din creierul musculiței de oțet. În total, creierul acestora conține 100.000 de neuroni, iar creierul uman are aproximativ 86 de miliarde. Acest lucru sugerează cât de departe ne aflăm, de fapt, în crearea unei asemenea model pentru creierul unui om.

Acesta este, de fapt, un conectom, este o hartă cuprinzătoare a conexiunilor neuronale din creier. Totuși, această tehnică este destul de controversată în lumea științifică. Pe de-o parte, cei care o susțin sunt de părere că, prin aceasta, s-ar putea atinge unul dintre cele mai importante scopuri din neuroștiință: înțelegerea felului în care elementele fizice din creier sunt legate de comportamente specifice.

Pe de altă parte, criticii spun că maparea neuronilor presupune un efort mult prea mare, iar resursele necesare pentru un proces atât de lung ar putea fi folosite în cercetări care pot da rezultate mai bune.

Cum au reușit cercetătorii să mapeze conectivitatea din creier

Musculițele de oțet sunt folosite deseori ca subiecți datorită creierului lor destul de simplu, de dimensiunea unei semințe de mac, dar care totuși au comportamente complexe.

În esență, harta este produsul atât unor metode automatizate, dar și al unui efort uman complex. În primul rând, cercetătorii au secționat creierul musculiței în fâșii cu o grosime de 20 de microni, echivalentul a unei treimi din grosimea unui fir de păr uman.

Ulterior, aceste felii de creier sunt apoi înfățișate prin bombardarea acestora cu fluxuri de electroni de la un microscop electronic. Datele rezultate includ aproximativ 50 de trilioane de pixeli 3D, numiți voxeli, care sunt procesate folosind un algoritm care urmărește calea fiecărei celule.

Compania spune că le-a luat cercetătorilor Janelia doi ani și sute de mii de ore să „corecteze” harta 3D, verificând traseul fiecăreia dintre cele 20 de milioane de sinapse chimice folosind căști de realitate virtuală și software de editare 3D.

Poți vedea mai multe detalii aici:

DĂ PLAY ȘI FII MAI INFORMAT DECÂT PRIETENII TĂI
Sursa: the verge