Neuroznanstvenici su napravili dosad najdetaljniju mapu moždanih funkcija jednog sisara – koristeći mikroskopski uzorak moždane kore miša, iz dijela mozga zaduženog za obradu vizualnih informacija. Iako na prvi pogled skroman po veličini, ovaj uzorak otkriva izuzetno složenu arhitekturu mozga i predstavlja značajan korak ka boljem razumijevanju funkcionisanja i ljudskog mozga.
Naučnici su rekonstruisali mrežu moždanih veza iz uzorka tkiva veličine zrna pijeska. U njemu je bilo više od 200.000 stanica – uključujući oko 84.000 neurona – i otprilike 524 miliona sinaptičkih veza koje povezuju te neurone.
„Milioni sinapsi i stotine hiljada stanica pojavljuju se u toliko različitih oblika i veličina, i sadrže ogromnu kompleksnost. Posmatranje te složenosti izaziva kod nas osjećaj strahopoštovanja prema zamršenosti naših vlastitih umova“, rekao je neuroznanstvenik Forrest Collman sa Instituta za istraživanje mozga Allen, jedan od vodećih autora istraživanja objavljenog u časopisu Nature.
Moždana kora – vanjski sloj mozga – zadužena je za svjesne percepcije, prosuđivanje, planiranje i izvođenje pokreta.
„Naučnici već više od stotinu godina proučavaju strukturu i anatomiju mozga, uključujući morfologiju različitih tipova stanica i njihove međusobne veze. Paralelno s tim, pokušavaju objasniti koje informacije neuroni obrađuju“, istakao je neuroznanstvenik Andreas Tolias s Medicinskog fakulteta Baylor koledža medicine (BCM), jedan od voditelja projekta.
„Izazov je bio razumjeti kako funkcija neurona nastaje upravo na nivou sinapsi, jer je neophodno istovremeno pratiti i funkciju i strukturu istih neurona. Naše istraživanje predstavlja dosad najveći pokušaj da se sistematski objedini struktura i funkcija mozga jednog miša“, dodao je Tolias.
Iako su mišji i ljudski mozak različiti, mnoga osnovna pravila u organizaciji mozga ostaju očuvana kroz vrste.
Ovo revolucionarno istraživanje provela je međunarodna naučna mreža MICrONS, u kojoj učestvuje više od 150 naučnika iz različitih institucija. Naučnici su kod genetski modifikovanog miša snimali moždane aktivnosti dok je, na traci za trčanje, gledao različite video-snimke – uključujući i kadrove iz filma Matrix. Neuroni su tokom aktivnosti svijetlili zahvaljujući fluorescentnoj tvari, što je omogućilo njihovo precizno praćenje.
„Razumijevanje pravila koja određuju kako se neuroni povezuju može pomoći u objašnjavanju neuroloških i psihijatrijskih poremećaja kao što su autizam i shizofrenija, jer oni mogu biti posljedica suptilnih abnormalnosti u tim vezama“, naglasio je Tolias. „Takođe, tačno razumijevanje kako sinapse oblikuju funkciju mozga može nam omogućiti da otkrijemo osnovne mehanizme kognicije.“
