Vai zināji, ka jau veselas sešas Nobela prēmijas piešķirtas par augļu mušiņu pētījumiem? Iespējams, šis darbs būs kandidāts uz septīto. Vairāk nekā 100 zinātnieku komanda ir paveikusi ko unikālu un iepriekš neizdarītu. Par to neirozinātnieki sapņojuši un pie tā strādājuši jau gadu desmitiem. Pirmo reizi izstrādāta visu smadzeņu karte pieaugušai dzīvai būtnei, vēsta "Nature".
Nesen vēstīts, ka pētnieki kartējuši kubikmilimetru cilvēka smadzeņu. Sarežģītība ir prātam neaptverama. Tas ir tikai viens kubikmilimetrs audu, bet tajā ir 57 tūkstoši atsevišķu neironu un 150 miljoni sinapšu jeb savienojumu starp tiem.
Kas tad notiek augļu mušiņas (Drosophila melanogaster) smadzenēs? Tās nav lielākas par sīksīku sēkliņu, bet tajās kartēti 139 255 atsevišķi neironi un 50 miljoni savienojumu starp tiem.
"Tas ir milzīgs sasniegums. Nekad agrāk tik sarežģītam pieaugušam dzīvam organismam nav veikta pilna smadzeņu kartēšana," paziņojumā medijiem stāsta Prinstonas Universitātes neirozinātniece Mala Murtija.
Neirozinātnieki jau pirms pusgadsimta sāka pirmos mēģinājumus izstrādāt dzīvu organismu smadzeņu struktūru kartes. Sākumā tās bija pavisam vienkāršas, dzīvas būtnes. Piemēram, 2002. gadā trīs zinātnieki godināti ar Nobela prēmiju medicīnā par nematodes Caenorhabditis elegans neironu kartēšanu. Toreiz runa bija tikai par 302 individuālu neironu kartēšanu, un šis sasniegums prasīja 12 gadus darba. Šobrīd līdzīgas sarežģītības neironu 3D karti iespējams izstrādāt mazāk nekā mēneša laikā.
Pērn pētnieki pabeidza kartēt augļu mušiņas kāpura smadzeņu karti ar 3016 neironiem. Tomēr šis organisms vēl nespēj nedz redzēt, nedz pārvietoties. Pieauguša eksemplāra smadzeņu kartēšana bija nākamais lielais solis.
Smadzeņu paraugs skenēšanai tika sagatavots, sašķēlējot to 7000 neticami plānos slāņos. Uzņemts 21 miljons attēlu. Vajadzētu ap 100 parastiem portatīvajiem datoriem, lai uzglabātu tik daudz datu. Pēc tam attēli analizēti ar Prinstonas Universitātes zinātnieku izstrādātu mākslīgā intelekta algoritmu. Lai izlabotu datora pieļautās kļūdas, tika piesaistīti pētnieki un brīvprātīgie no visas pasaules, kas manuāli "ķemmēja" datus un pārbaudīja, vai tajos nav kļūdu. Vienam cilvēkam šis uzdevums prasītu 33 gadus, strādājot pilna laika darbu diendienā, raksta vietne "Science Alert".
Rezultāti izklāstīti deviņās zinātniskās publikācijās.
"Gluži kā jūs negribētu doties uz nezināmu vietu bez "Google Maps", mēs nevēlamies pētīt smadzenes bez kartes. Esam radījuši smadzeņu atlantu, turklāt papildinājuši to ar ēku un ielu nosaukumiem. Nu varam pa to droši navigēt, cenšoties labāk to izprast," stāsta pētījuma līdzautors Svens Dorkenvalds.
Raudzīsim, vai prognozes piepildīsies un kādā no turpmākajām Nobela prēmijas ceremonijām izskanēs šo zinātnieku vārdi.
Seko "Delfi" arī Instagram vai YouTube profilā – pievienojies, lai uzzinātu svarīgāko un interesantāko pirmais!
