Проект MICrONS опубликовал самую детальную 3D-карту мозга мыши: 4 км нейронных путей, 82 000 нейронов и 500 млн связей в кубическом миллиметре ткани
В рамках международного проекта MICrONS учёные достигли значительного прорыва, впервые совместив «проводку» мозга мыши с записями работы тысяч клеток во время обработки зрительных сигналов. Результаты, опубликованные в журналах Nature, открывают новые горизонты для понимания принципов работы мозга и разработки нейротехнологий.
Кубический миллиметр мозговой ткани — примерно как зерно сахара — оказался настоящей «вселенной», состоящей из 200 000 клеток, включая 82 000 нейронов. Эти клетки связаны между собой 500 миллионами контактов, а общая длина их «проводов» (аксонов и дендритов) превышает 4 километра. Для сравнения: аналогичный объём человеческого мозга содержит в пять раз меньше нейронов.
Чтобы создать такую детализированную карту, учёные нарезали ткань на 25 000 слоёв толщиной в 400 раз меньше волоса, отсканировали каждый слой электронным микроскопом и восстановили трёхмерную структуру с помощью искусственного интеллекта. Визуализация более 1000 клеток мозга мыши, реконструированных на основе анализа кубического миллиметра мозговой ткани, представлена на изображении ниже.
Источник: Allen Institute
Однако главное открытие заключается не в масштабе, а в сочетании анатомии с функцией. Пока мышь смотрела фрагменты фильма «Матрица» и другие видео, исследователи записали активность 76 000 нейронов. Затем эти данные наложили на карту связей, как маршруты движения машин поверх дорожной сети мегаполиса.
«Раньше мы видели либо дороги без машин, либо движение на одном перекрёстке», — поясняет Мариела Петкова из Гарварда. Теперь же, «впервые видно, как сигналы текут через всю нейросеть».
Проект MICrONS уже стал эталоном для нейробиологов: все данные выложены в открытый доступ. Они помогут расшифровать, как мозг преобразует свет в изображение, и найти «поломки» в нейросетях при болезнях вроде эпилепсии. Амбициозная цель — создать искусственный интеллект, работающий по биологическим принципам.
«Это как изучать звёздное небо, но вместо точек света видеть целые галактики связей», — говорит соавтор работы Форрест Коллман. Пока до таких технологий далеко, но первый шаг к «мозгу в цифре» сделан.
* Компания Meta (Facebook и Instagram) признана в России экстремистской и запрещена.
Подпишитесь на новости в телеграм: https://t.me/itnewsros