Uz pomoć Googlea precizno iscrtali komadić ljudskog mozga. Za ostalo će trebati još malo pričekati
Google je pomogao u stvaranju najdetaljnije mape veza u ljudskom mozgu. Ova mapa otkriva zapanjujuću količinu detalja, uključujući obrasce veza između neurona, ali i neke dosad nepoznate detalje
Trodimenzionalna mapa mozga, besplatno dostupna na mreži, uključuje 50.000 stanica. Spajaju ih stotine milijuna niti koje tvore 130 milijuna sinapsi. Ovaj skup podataka mjeri 1,4 petabajta, što je otprilike 700 puta veći kapacitet pohrane od prosječnog modernog računala.
Mamutski pothvat
Skup podataka je toliko velik da ga istraživači još nisu niti stigli detaljno proučiti. To podsjeća na ljudski genom koji se još uvijek intenzivno istražuje i 20 godina nakon objavljivanja prvih nacrta.
Ovaj mamutski pothvat započeo je kad je tim Jeffa Lichtmana s Harvardovog sveučilišta počeo istraživati djelić mozga 45-godišnje pacijentice s epilepsijom, otpornom na lijekove. Ženi je uklonjen lijevi hipokampus koji je bio izvor epileptičnih napada. A da bi to učinili, kirurzi su morali ukloniti i zdravo moždano tkivo oko hipokampusa.
Istraživači su konzervirali uzorak i obojili ga teškim metalima poput osmija, tako da su vanjske membrane svake stanice bile vidljive pod elektronskim mikroskopom. Potom su uzorak ojačali smolom i izrezali ga na kriške debljine oko 30 nanometara, što odgovara tisućitom dijelu širine ljudske dlake. Na kraju su svaku krišku uslikali elektronskim mikroskopom.
Kubni milimetar podataka
Nakon toga Googleov je tim ove dvodimenzionalne kriške oblikovao u trodimenzionalni oblik. Koristili su strojno učenje za rekonstrukciju vitica koje povezuju neurone i označavali različite tipove stanica. Cjelokupni skup podataka koji su proizveli iznosi kubni milimetar, što odgovara jednom pikselu u MRI snimanju.
To je dovelo do nekih novih otkrića o tome kako je povezan naš mozak: na primjer, uočene su velike razlike u broju veza između neurona. Obično, vitice tvore jednu sinapsu, ponekad i dvije do četiri. Ali uočene su i vitice koje su formirale do 20 sinapsi na jednom ciljanom neuronu. To znači da bi vitica sama po sebi mogla pokrenuti aktivaciju neurona. Uz to, istraživači su pronašli i tajanstvene parove neurona duboko u korteksu.
Petabajti, eksabajti...
Mapiranje mozga, connectomics, daleko je napredovalo od svojih početaka osamdesetih godina. Tada su istraživači mapirali 302 neurona u živčanom sustavu crva Caenorhabditis elegans. Prošle godine istraživači su poželjeli mapirati cijeli mozak miša na sličnoj razini detalja.
Cijeli mozak miša samo je 1000 puta veći, znači umjesto o petabajtima, govorimo o eksabajtima, a to bi se moglo dogoditi unutar sljedećih deset godina. Da bi se pak mapirao cijeli ljudski mozak, potreban je još tisuću puta veći skup podataka, zettabyte, a to je već količina digitalnog sadržaja koji se na zemlji generira u jednoj godini.
A to bi mogao biti neisplativ posao jer bez razumijevanja kako se pohranjuju informacije, mnogi bi podaci bili potpuno nerazumljivi, smatraju istraživači.
