Ez az eddigi legrészletesebb térkép az emberi agy egy apró darabjáról
A kutatók még két éve készítettek digitális térképet, amelyen az emberi agy egy apró darabja példátlan részletességgel látható. Most pedig nyilvánosságra hozták az ehhez kapcsolódó adatokat a további kutatásokhoz.
A Harvard Egyetem Lichtman Laborja és a Google tudósai egy epilepsziás, (45 éves, női) páciens agyából sebészi úton eltávolított szövetminta egy köbmilliméternyi részét térképezték fel. Ezen a körülbelül fél rizsszemnyi területen 1,4 millió gigabájtnyi információt találtak: körülbelül 57 ezer sejtet, 230 milliméternyi eret és 150 millió szinapszist, vagyis neuronok közötti kapcsolódási területet.
Az első, hasonló agytérkép 1986-ban készült, amikor a kutatók egy fonálféreg 302 neuronját katalogizálták. 2020-ban a Google csapata 25 ezer neuront térképezett fel egy muslica agyában, és részt vettek zebrapinty és zebrahallárvák agyának feltérképezésében is.
A mostani kutatásban szereplő agyszövetet azért távolították el a bal halántéklebeny elülső részéből, hogy hozzáférjenek egy hippokampuszban található sérüléshez.
A halántéklebenynek
többek között az emlékek tárolásában és előhívásában van szerepe. Ezen belül az elülső halántéklebeny kulcsfontosságú a szemantikus emlékezet működéséhez, amely a tárgyakról, emberekről, szavakról és tényekről való tudásunkat jelenti. A szemantikus emlékezethez tartoznak a tényszerű adatok egy adott személy múltjáról, a világ tényeiben, történéseiben való jártasság, és a tárgyak használatával, a szavak jelentésével, fogalmakkal és kategóriákkal kapcsolatos ismeretek.
A tudósok
a mintát több mint ötezer szeletre vágták, amelyeket elektronmikroszkóp segítségével képeztek le. A szeletek mindegyike körülbelül harminc nanométer vastagságú volt (egy papírlap vastagsága százezer naonméter). Ezután mesterségesintelligencia-algoritmus segítségével 3D-ben rekonstruálták a sejteket és azok kapcsolatait.
Az adatok pedig máris váratlan eredményekkel ajándékozták meg a kutatókat. Mint mondják, olyasmiket is találtak benne, amik
nem összeegyeztethető mindazzal, ami a tankönyvekben áll.
Például találtak olyan helyeket, ahol a neuronokat több mint ötven szinapszis kapcsolja össze, az ilyesmi pedig hihetetlenül ritka. Az idegsejtek közötti kapcsolatok több mint 96 százalékában ugyanis csak egy szinapszis van, több mint 99 százalékában pedig háromnál kevesebb.
A kutatók szerint ezek az „erős“ kapcsolatok azt mutathatják, „hogyan néz ki, amikor az agy megtanult valamit, és olyan jól begyakorolt viselkedési formákat képeznek le, amelyek már szinte egyáltalán nem igényelnek gondolkodást. Például, mint amikor egy gyakorlott autóvezető lábfeje megállásnál a gázpedálról a fékre lép.
Olyan eseteket is találtak,
amikor az axonok, az idegsejtek üzeneteket továbbító nyúlványai összegubancolódtak. Mint mondják, soha nem lehetett még látni ehhez hasonlót, és nem is tudják, mi lehet az oka.
Különös tükörszimmetriákat
is megfigyeltek a kéreg legmélyebb, és eddig legkevésbé tanulmányozott rétegében. Ez a réteg úgynevezett háromszög alakú neuronokat tartalmaz, amelyek hajlamosak voltak a hozzájuk hasonlóan dőlő sejtekkel tükörpárokat alkotni.
Emellett leképeztek néhány “azonosítatlan” elemet is, melyekről nem tudják, hogy mik, és mire jók.
Noha a szövetminta maga nem tartalmazott a betegségre utaló bizonyítékokat, a kutatók nem zárhatják ki, hogy ezek a jelenségek összefüggnek az epilepsziával vagy az erre kapott kezelésekkel.
Ezután a tudósok egy egér hippokampuszát szeretnék feltérképezni, de addig is a birtokukban lévő adatokat hozzáférhetővé tették más kutatóknak egy elképesztően részletes adatbázisban, hogy bárki többet tudhasson meg az emberi agyról, amelyben tényleg egy egész kozmosz lakozik.
Forrás: Smithsonian Mag, képek: H01 Release, Google
Hozzászólásokhoz gördülj a kapcsolódók alá!
Kedves olvasó,
ha nem vagy még támogató, lépj be a Klubba ITT. Csupán havi két kiló kenyér áráért elérsz minden támogatói tartalmat. Alkalmi támogatásra Paypalon keresztül van lehetőség (kattints a kis gombra!).
Ha egyik mód sem megfelelő, de szeretnéd támogatni a Cenwebet és a rezervátumot, akkor keress minket mailben a centauri16@gmail.com címen. Segítségedet előre is köszönjük!
még több agykutatás
