Čína vytvorila najväčší digitálny model myšacieho mozgu so 6 357 neurónmi

Pomocou technológie optického zobrazovania výskumníci z Centra excelentnosti v

mozgové vedy a inteligentné technológie(CEBSIT) naskenoval 161 myších mozgov. Vedci identifikovali 6 357 jednotlivých neurónov v prefrontálnom kortexe týchto cicavcov a určili ich morfológiu (štruktúru a tvar). Autori práce identifikovali 64 podtypov neurónov na základe podobnosti štruktúry ich axónov.

Výskumníci študovali priestorovédistribúcia jednotlivých podtypov neurónov v rôznych oblastiach prefrontálneho kortexu a vrstiev mozgu. Získané údaje boli vizualizované na mape. Vedci analyzovali sieť spojení v prefrontálnom kortexe a zrekonštruovali ju ako 3D model s vysokým rozlíšením.

Počítačový model je zverejnený vo verejnej doméne na odkaze.

Príklad vizualizácie procesov dvoch samostatných neurónov. Zdroj: CEBSIT

Ako vedci poznamenávajú, rekonštrukcia siete axónovMozog na úrovni jednotlivých buniek je mimoriadne zložitá úloha, ktorá si vyžaduje dôslednú tvorbu kvalitných trojrozmerných obrazov jednotlivých neurónov. Každá takáto snímka váži niekoľko TB. Ide o mimoriadne namáhavý a zložitý proces, ktorý si vyžaduje obrovské množstvo času.

Na vyriešenie tohto problému vedci vyvinuliprogram Fast Neurite Tracer (FNT), ktorý poloautomaticky skenuje procesy jednotlivých neurónov na základe analýzy údajov z laserovej mikroskopie.

Príklad vizualizácie procesov piatich jednotlivých neurónov. Zdroj: CEBSIT

Informačná interakcia medzi jednotlivcomoblasti mozgovej kôry je zabezpečená pomocou axónov - dlhých procesov neurónov. Ako vedci poznamenávajú, neuróny rôznych podtypov majú tendenciu byť zapojené do rôznych funkcií mozgu. Preto, aby sme pochopili princípy mozgu, je dôležité študovať rôzne podtypy neurónov a ich vnútorné prepojenia.

Vedci zdôrazňujú, že prefrontálny kortex jeje to centrum zodpovedné za vyššie kognitívne funkcie mozgu, vrátane rozhodovacích procesov, pracovnej pamäte a pozornosti. Porušenia v práci v tejto oblasti môžu spôsobiť rôzne neuropsychiatrické ochorenia. Axóny siahajú od neurónov v prefrontálnej kôre takmer do každej inej oblasti mozgu, vrátane iných oblastí kôry, striata, talamu, stredného mozgu a zadného mozgu.

Čítaj viac:

Vnútri Zeme je ďalšia „planéta“: ako zachránila vznikajúci život

Našiel som tú najpríjemnejšiu vôňu, ktorú má každý rád

Sklo je nový plast: možno ho recyklovať donekonečna bez straty vlastností