Ученые из Института наук о мозге им. Аллена создали новую карту нейронной активности мозга мыши. Четырехлетняя работа завершилась созданием атласа связей между 75 млн нейронов мозга мыши.
Ученые из Института наук о мозге им. Аллена создали новую карту нейронной активности мозга мыши. Четырехлетняя работа завершилась созданием атласа связей между 75 млн нейронов мозга мыши.
Масштаб этой работы сложно переоценить. Картографирование связей между нейронами мозга – это огромная работа. В отличие от человеческого мозга со 100 млрд нейронов, мозг мыши имеет менее 100 млн нейронов, но все равно даже грубая карта связей этих нейронов заняла на жестких дисках более 1,8 петабайт. Полная карта мозга человека займет не менее 98 000 петабайт.
Чтобы отследить работу 75 млн нейронов мозга мыши, ученые ввели грызунам флуоресцентные вирусы, что обеспечило разрешение менее 1 микрона. Для данного исследования пришлось использовать более 1700 подопытных мышей – также своеобразный рекорд.
Карта мозга мышей дала много интересных данных о работе мозга. В частности, ученые смогли определить силу взаимодействий между нейронами. Оказалось, что самые слабые и самые сильные взаимодействия различаются на пять порядков. При этом нейроны в мозге – это не просто две соединенные точки, а непрерывно меняющая свою структуру вычислительная сеть. Она по-разному реагирует на различные раздражители и непрерывно меняет свою структуру. Карта поможет ученым понять, как мозг обрабатывает различную информацию. С помощью компьютерного моделирования исследователи смогут выделить шаблоны, соответствующие определенной реакции мозга. Эти шаблоны могут использоваться, в том числе, и для стимуляции мозга.
Менее года назад разрешение в 20 микрон было большим достижением в деле составления карты нейронных связей. Сегодня же ученые все ближе подходят к главной цели – работе по созданию полной карты нейронов человеческого мозга. Эта работа займет не один год и будет грандиозна по своим масштабам, но одновременно она позволит многое узнать о принципе работы самого сложного органа и явлениях, лежащих в основе нашего разума.
