Міжнародна група дослідників створила найдосконалішу 3D-карту зорової кори мозку миші.
Робота під керівництвом проєкту MICrONS дозволила створити тривимірну карту високої роздільної здатності частини зорової кори головного мозку миші, давши науковцям змогу докорінно змінити уявлення про роботу та функції цього органу. Загальний обсяг даних склав 1,6 петабайтів інформації, охопивши активність понад 200 тис. клітин. Карта включає в себе 4 км розгалужених аксонів і 500 млн синаптичних центрів.
«Досягнення MICrONS є переломним моментом для нейронауки, який можна порівняти з проектом геному людини за своїм трансформаційним потенціалом», — зазначає провідний автор роботи Девід Марковіц.
У роботі взяли участь нейробіологи з Прінстонського університету, Інституту Аллена та Медичного коледжу Бейлора. Вчені проводили спостереження за активністю нейронів у зоровій корі головного мозку миші на основі низки відео.
Після цього спеціалісти з Інституту Аллена використали електронну мікроскопію, створивши зображення цієї ділянки мозку, попередньо розділеної на 25 тис. ультратонких фрагментів, кожен з яких був тонше за людську волосину. Науковці зі штучного інтелекту у Прінстоні задіяли передові алгоритми ШІ для відстеження та реконструкції нейронних та синаптичних зв’язків клітинної архітектури. Ця модель згодом була перетворена у тривимірну.
«Усередині цієї крихітної цятки є ціла архітектура, схожа на вишуканий ліс. У ньому є усілякі правила зв’язків, які ми знали з різних частин нейронауки, і в рамках самої реконструкції ми можемо перевірити старі теорії та сподіватися знайти нові речі, яких ніхто ніколи раніше не бачив», — пояснює старший науковий співробітник Клей Рейд.
Одним з ключових відкриттів для науковців стала зміна уявлення про роботу гальмівних нейронів. Вважалось, що ці нейрони виконують функції виключно пригнічення мозкової активності. Однак вони, як виявилось, працюють дуже вибірково. Цілі групи цих нейронів злагоджено працюють над стримуванням окремих наборів збуджуючих клітин, у той же час — інші зосереджені виключно на одному типі клітин.
Цей складний механізм стримування та контрстримування розкриває невідомий до цього баланс щодо координації нейронів у процесах обробки інформації. Окрім розкриття архітектури мислення, це дослідження може відкрити нові можливості для діагностики та лікування пов’язаних із мозком розладів, таких як хвороба Альцгеймера, аутизм і шизофренія.
Силові вправи захищають мозок від деменції та Альцгеймера, — дослідження
Джерело: Interesting Engineering
Повідомити про помилку
Текст, який буде надіслано нашим редакторам: