Naučnici su nedavno ostvarili značajan proboj u razumevanju funkcionalnosti mozga, stvarajući najdetaljniju mapu neuronskih veza do sada. Ovaj projekat je inspirisan mišom koji je posmatrao scene iz popularnog filma „Matriks“, a rezultati su objavljeni u prestižnom časopisu „Nature“. Tim istraživača, sastavljen od više od 150 naučnika iz različitih delova sveta, uspeo je da mapira komunikaciju između 84.000 neurona u malom delu mozga miša, koristeći više od 500 miliona sinapsi.
Ova mapa neuronskih veza je toliko složena da je upoređena s fotografijama galaksija, a predstavljena je u trodimenzionalnoj rekonstrukciji. Boje su korišćene da označe različite nervne mreže, čime je omogućeno da istraživači i radoznali pojedinci iz celog sveta zavire u ovu „naučnu galaksiju“. Forest Kolman, jedan od vodećih istraživača projekta, ističe da ova kompleksnost i lepota veza među neuronima izazivaju osećaj strahopoštovanja.
Način na koji neuroni međusobno komuniciraju je ključan za razumevanje misli, osećanja, pokreta i čula. Signali se prenose duž aksona i dendrita neurona, dok sinapse omogućavaju prenos informacija između njih. Ipak, naučna zajednica i dalje ne zna dovoljno o složenim mrežama neurona koje obavljaju specifične zadatke, niti kako njihova disfunkcija može biti povezana sa poremećajima poput Alchajmerove bolesti, autizma i drugih neuroloških stanja.
Za stvaranje ove mape, istraživači su prvo stimulisali mozak miša koristeći isečke iz naučnofantastičnih filmova, sportskih događaja, animacija i prirode. Koristeći genetski modifikovane miševe čiji neuroni svetle kada su aktivni, tim je snimao kako se ćelije u vizuelnom korteksu aktiviraju dok obrađuju prikazane slike. Nakon toga, deo moždanog tkiva je isečen na više od 25.000 slojeva, a zatim su napravljene gotovo 100 miliona fotografija visoke rezolucije pomoću elektronskih mikroskopa. Ovi podaci su pažljivo sastavljeni u trodimenzionalni model.
Procene sugerišu da bi ukoliko se razmotre sve mikroskopske veze, njihova ukupna dužina bila duža od pet kilometara. Tim sa Univerziteta Prinston koristio je veštačku inteligenciju kako bi pratio sve te veze i označio ih različitim bojama radi lakšeg razlikovanja.
Ovaj projekat predstavlja osnovni korak ka razumevanju i lečenju neuroloških bolesti. Istraživači veruju da će tehnologije razvijene tokom ovog projekta omogućiti prepoznavanje abnormalnih obrazaca povezivanja, što može biti ključno za razumevanje poremećaja. Sledeći cilj je da se mapira ceo mozak miša, što bi moglo dovesti do revolucionarnih otkrića u oblasti neuronauke.
Sebastijan Sung, neuronaučnik i informatičar sa Prinstona, naglašava da je ovaj projekat prekretnica slična onoj koja je nastala sa projektom ljudskog genoma, koja je otvorila vrata za genske terapije. Istraživači sa Harvarda, Marijela Petkova i Gregor Šuhkneht, ocenjuju da je ovo „ogroman iskorak“ i „neprocenjiv resurs za buduća otkrića“.
Zajednički podaci prikupljeni tokom ovog projekta pomoći će u razotkrivanju složenih nervnih mreža koje su temelj ljudske svesti, ponašanja i opažanja. Ovakva istraživanja ne samo da otvaraju nova vrata za razumevanje ljudskog mozga, već mogu značajno uticati na razvoj novih tretmana za neurološke poremećaje, omogućavajući naučnicima da bolje razumeju kako funkcioniše naš um i kako se može popraviti kada dođe do disfunkcije.
