Создана самая большая карта мозга, позволяющая понять всё о сознании

Команда из Института Аллена в Сиэтле (США) создала самую большую и самую полную 3D-карту мозга млекопитающих. Этот проект охватывает кубический миллиметр зрительной коры мыши, благодаря чему мы сможем изучить, как нейроны соединяются и функционируют в необычайных подробностях. Потенциально карта способна раскрыть, как нейронная активность формирует поведение, как возникает сознание и даже что значит быть человеком.

Достижение заняло семь лет, а составлением карты занимались 150 исследователей из трёх разных институтов. Всё началось с того, что команда записала нейронную активность зрительной коры мыши, пока зверёк смотрел фильмы. Затем вторая группа препарировала ту же область мозга, разделив её на слои толщиной в 1/400 толщины человеческого волоса, и сделала фотографии каждого среза. Из-за деликатной природы ткани этот процесс нарезки нельзя было останавливать надолго, поэтому коллектив работал посменно.

В совокупности учёные потратили 12 дней и ночей на то, чтобы нарезать миллиметровый куб ткани почти на 30 000 слоёв. После завершения изнурительной работы третья группа при помощи ИИ реконструировала каждый срез и объединила всё это в 3D-карту. При этом у команды получилось 100 миллионов изображений в трёх измерениях, и каждая клетка должна была быть закрашена своим цветом. Эти данные были объединены с записью нейронной активности зрительной коры мыши, которая была сделана в самом начале.

Полученная карта иллюстрирует ошеломляющую сложность мозга: несмотря на крошечный размер, он содержит свыше 200 000 клеток с 4 километрами ветвей между ними и 523 миллионами синапсов, соединяющих клетки вместе. Эти данные уже раскрыли тот факт, что нейроны не только общаются с ближайшими клетками, но и обращаются к тем, которые предназначены для обработки специальных визуальных стимулов.

Исследователи надеются, что их карта позволит нам больше узнать об интеллекте человека, поскольку наше поведение возникает из активности мозга, а мозговая ткань имеет очень похожие свойства у всех млекопитающих. Это одна из причин, почему знания о коре головного мозга мыши можно распространить и на людей.