H διεθνής ερευνητική ομάδα κατάφερε να χαρτογραφήσει 84.000 νευρώνες και περίπου 500 εκατομμύρια συνάψεις, δηλαδή τις συνδέσεις που επιτρέπουν στα εγκεφαλικά κύτταρα να επικοινωνούν μεταξύ τους, σε ένα μικρό τμήμα εγκεφάλου ποντικιού.
Πρόκειται για ένα εντυπωσιακό ορόσημο στην προσπάθεια κατανόησης του πώς «δουλεύει» ο εγκέφαλος.
Το τεράστιο αυτό σύνολο δεδομένων δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature και είναι πλέον διαθέσιμο σε επιστήμονες από όλο τον κόσμο, αλλά και σε όσους απλώς θέλουν να ρίξουν μια ματιά στα πολύχρωμα, τρισδιάστατα μοτίβα της εγκεφαλικής καλωδίωσης.
«Εμπνέει δέος, όπως όταν κοιτάς εικόνες από γαλαξίες», δήλωσε ο Forrest Collman από το Ινστιτούτο Allen με έδρα το Σιάτλ των ΗΠΑ, ένας εκ των επικεφαλής του προγράμματος.
Από το Matrix, στον νευρωνικό «λαβύρινθο»
Η διαδικασία ξεκίνησε όταν ένα ποντίκι, γενετικά τροποποιημένο ώστε οι νευρώνες του να «φωτίζονται» όταν ενεργοποιούνται, παρακολούθησε αποσπάσματα από ταινίες επιστημονικής φαντασίας, αθλητικά στιγμιότυπα και κινούμενα σχέδια. Οι ερευνητές στο Baylor College of Medicine κατέγραψαν την εγκεφαλική του δραστηριότητα με ειδικά λέιζερ.
Στη συνέχεια, η ομάδα του Ινστιτούτου Allen πήρε ένα μικροσκοπικό τμήμα από την περιοχή του εγκεφάλου που επεξεργάζεται την όραση, τον λεγόμενο οπτικό φλοιό, και το έκοψε σε 25.000 εξαιρετικά λεπτές στρώσεις, καθεμιά λεπτότερη από μια ανθρώπινη τρίχα. Χρησιμοποιώντας ηλεκτρονικά μικροσκόπια, παρήγαγαν σχεδόν 100 εκατομμύρια εικόνες υψηλής ανάλυσης, τις οποίες στη συνέχεια συνέθεσαν σε μια τρισδιάστατη απεικόνιση του νευρωνικού «λαβυρίνθου».
Έπειτα, μια ομάδα στο πανεπιστήμιο Princeton ανέλαβε να «χρωματίσει» κάθε νευρώνα και σύναψη με τη βοήθεια τεχνητής νοημοσύνης, ώστε να γίνει ευκολότερη η μελέτη του μοτίβου.
Ένα θεμέλιο για τη μελέτη του ανθρώπινου εγκεφάλου
Αυτό το εντυπωσιακό διάγραμμα μπορεί να αποδειχθεί ανεκτίμητο για την κατανόηση παθήσεων όπως το Αλτσχάιμερ, ο αυτισμός ή η επιληψία.
Όπως ανέφερε ο νευροεπιστήμονας Clay Reid: «Μπορείς να κάνεις χίλιες υποθέσεις για το πώς λειτουργεί ο εγκέφαλος, αλλά αν δεν γνωρίζεις πώς είναι καλωδιωμένος, όλα είναι εικασίες.»
Η χαρτογράφηση ενός ολόκληρου εγκεφάλου ποντικιού είναι το επόμενο βήμα, με τους ειδικούς να δηλώνουν αισιόδοξοι.
«Το έργο αυτό είναι άλμα προς τα εμπρός», έγραψαν δύο ανεξάρτητοι επιστήμονες του Χάρβαρντ.
«Τα ανοιχτά δεδομένα που προκύπτουν θα συμβάλουν στην αποκάλυψη των πολύπλοκων νευρωνικών δικτύων που διέπουν τη σκέψη και τη συμπεριφορά.»
Με πληροφορίες από Associated Press
