Monumentaalne edusamm neuroteaduses, üle 150 teadlase rühm on suutnud kaardistada kõik närvirakud ühe kuupmillimeetri ulatuses hiire ajust. See hämmastav saavutus, mis näib olevat välja võetud ulmefilmist, põhineb ajukoe proovist, mis on väiksem kui liivatera.
Pärast seitsme aasta tööd ja pühendumist esitatakse tulemus värvilise võrgustikuna, mis mitte ainult ei rõhuta ajuanatoomia ilu, vaid pakub ka kõige üksikasjalikumat registreeringut imetaja ajust seni. Selles pisikeses osas leidub üle 200 000 neuroni ja 523 miljonit sünapsit, mis on ühendused närvirakkude vahel.
Imetlusväärse täpsuse töö
Selle tulemuse saavutamiseks paigutasid teadlased hiired ekraanide ette, kus nad vaatasid YouTube’i videoid, samal ajal kui registreeriti nende ajude väikese osa aktiivsust. Uuringu ulatuse perspektiivi seadmiseks on üks kuupmillimeeter tuhat korda väiksem kui üks kuupsentimeeter, mis vastab vähem kui tilgale vett.
Proov jagati 25 000 kihiks, millest igaüks on nii õhuke, et on 400 korda õhem kui inimkarv. Nende piltide abil kasutas teadlaste meeskond tehisintellekti rakendust, et rekonstrueerida rakustruktuur 3D mahus, avades seeläbi uusi uksi neuroteaduse uurimisel.
Ajalooliselt on närvirakkude ühenduvuse jälgimine ja aktiivsuse mõõtmine sellisel skaalal tundunud võimatuna. Siiski võimaldavad arvutite ja tehisintellekti edusammud, et see töö, mis varem nõudis rasket ja ulatuslikku käsitööd, saaks teostada tõhusamalt.
Selle projekti tulemused, mille nimi on MICrONS (Masinainseneriteadus kortikaalsetest võrgustikest), avaldati kümnes artiklis prestiižikas ajakirjas Nature. Lisaks on ajukonnekavand ja kõik andmed tasuta saadaval MICrONS Explorer kaudu, hõlmates muljetavaldavat mahtu 1,6 petabaidi ulatuses, mis vastab 22 aasta kõrglahutusega videotele.
Clay Reid, üks peamisi teadlasi, kirjeldas seda mikroskoopilist proovi kui “arhitektuuri nagu peene džungel”. See töö mitte ainult ei võimalda olemasolevaid teooriaid neuroteaduses testida, vaid avab ka ukse avastustele, mis võiksid revolutsioneerida meie arusaama ajust.
Projekt on paljastanud uusi rakkude tüüpe ja innovaatilise ajuinhibeerimise mehhanismi, mis tähistab olulist edusammu ajufunktsiooni klassifitseerimisel ja mõistmisel. Nagu lõpetas Nuno da Costa, teine teadlane, “on see nagu olla raadio purunenud ringkonna kaardiga; see paneb meid paremasse positsiooni selle parandamiseks.”