Vědci začali mapovat strukturu mozku se všemi jednotlivými neurony

  • Nový výzkum mapuje přesnou strukturu mozku
  • Začalo se s jednoduchým mozkem larvy a budou následovat pokročilejší savci
  • Cílem do budoucna je vytvořit kompletní neuronovou strukturu lidského mozku
Vědci začali mapovat strukturu mozku se všemi jednotlivými neurony | Foto: Original uploader was Nrets at en.wikipedia, CC BY 2.5

Mezinárodní tým vědců se pustil do nového projektu s vytvořením kompletní mapy mozku jednoduché larvy octomilky (ovocná muška), což bude další krok k tomu, stejný proces provést i na větších savcích s komplexnějšími mozky a následně i s nejsložitějším mozkem na této planetě, který mají lidé (i když se to občas nemusí zdát).

Mapování neuronových sítí a částí mozků se provádí už poměrně dlouho, avšak jde o nepřesné skenování a často ještě se zaměřením jen na určitou oblast. Nový projekt se zaměřuje na přesné snímání struktury neuron po neuronu, synapse po synapsi, takže výsledná nasnímaná mapa bude extrémně přesná. Lidský mozek je pochopitelně nejkomplexnější, takže než se začne s ním, je potřeba nejdříve vytvořit potřebné nástroje a technologie, aby skenování bylo dostatečně efektivní a rychlé. Kvůli tomu vědci začínají na mnohem menším „mozku“.

Nejdříve larva mušky

Přesně naskenovaný „konektóm“ (mapa všech synaptických a neuronových spojení mozku) se zatím uskutečnil pouze u škrkavky, který je tvořen jen 300 neurony.

Klepněte pro větší obrázek

Vědci ale s mapováním pokročili na další úroveň, k čemuž posloužil mozek larvy octomilky, který má přibližně 10 tisíc neuronů (mozek dospělé octomilky má 100 tisíc neuronů). Cílem u této larvy bylo ale naskenování pouze přibližně 1 600 neuronů, které mají na starost část pro učení a paměť, jež je z pohledu výzkumu nejdůležitější.

Ke skenování vědci použili elektronový mikroskop s cílem odhalit propojení a části neuronové sítě, které k sobě nějakým způsobem patří. Podle vyjádření je to podobné, jako kdybyste chtěli analyzovat strukturu komplexního zapojení elektrické sítě. Je nutné najít jednotlivé hlavní bloky, menší sektory a podobně, včetně jejich souvislosti.

Zatím pouze struktura, nikoli funkčnost

Současným cílem bylo naskenovat a roztřídit samotnou strukturu mozku, který zahrnuje několik různých druhů neuronů, o kterých se dříve dokonce ani nevědělo. Díky tomu je možné mnohem přesně popsat strukturu mozku a jeho částí.

Je ale nutné upozornit na to, že v této fázi se vědci vůbec nezabývali tím, k čemu dané části jsou a jak přesně fungují, což je druhá strana mince. Tu už pro larvu mušky dříve vědci prozkoumali a zjistili tak hlavně neuronové části ovládající motorické funkce či reakci na zápach. Díky tomu mohli larvu ovládat doslova jako robota na dálkové ovládání, aniž by s tím mohla larva cokoli dělat.

Lidský mozek možná v příštím desetiletí

K naskenování celé podrobné mapy mozku s rozlišením na jednotlivé neurony je ale pochopitelně ještě zapotřebí nějaký čas. Průměrný lidský mozek má kolem 100 miliard neuronů (a násobně více synapsí), takže technologie a rychlosti skenování budou muset být řádově lepší, než se dočkáme finálního cíle.

Vzhledem k exponenciálnímu technologickému vývoji by to mohlo být klidně do roku 2030. Ale vše bude záležet, jaké nové revoluční objevy a nástroje se pro tento proces mapování objeví, protože v oblasti výpočetního výkonu (EXAFLOPS) a tedy i funkční simulace mozku by to v příštím desetiletí neměl být žádný problém.

Oficiální materiál k výzkumu si můžete stáhnout v PDF.

V současnosti jsou k dispozici jen jednoduché nepřesné struktury mozku, i to ale stačí pro různé účely, které umožní například lépe analyzovat nemoc a další problémy:

Diskuze (6) Další článek: Zrušený evropský roaming je brutální vražda virtuálních operátorů

Témata článku: Věda, Výzkum, Mozek, Neuronová síť, Mapování, Výpočetní výkon, Stejný proces, ExaFLOPS, Neurony, Mezinárodní tým, Nový projekt, Synapse, Šílený nápad, Jed, Jednotlivý neuron, Nový výzkum, Oficiální materiál, Dálkové ovládání, Struktura, Struktura mozku, Přesná struktura, Druhá strana, Určitá oblast, Příští desetiletí, Elektrická síť


Určitě si přečtěte

Takhle zemřete, když asteroid dopadne na vaše město

Takhle zemřete, když asteroid dopadne na vaše město

** Jak by to dopadlo, kdyby na světovou metropoli či do nedalekého moře dopadl velký asteroid? ** Simulovali to odborníci z University of Southampton ** Výsledky jsou velmi zajímavé

Petr Kubala | 32

15 věcí, které umí Windows 10, ale možná o nich vůbec nevíte

15 věcí, které umí Windows 10, ale možná o nich vůbec nevíte

** Systém Windows 10 umí spoustu užitečných drobností ** O mnoha praktických funkcích pravděpodobně ani nevíte ** Poznejte užitečné tipy, které se vám mohou hodit každý den

Vladislav Kluska | 36

Nová zbraň Microsoftu proti iPadu: Levný tablet Surface Go bude stát jen deset tisíc

Nová zbraň Microsoftu proti iPadu: Levný tablet Surface Go bude stát jen deset tisíc

** Microsoft představil nový tablet Surface Go ** Nový model zaujme nízkou cenou, ale schopnostmi zařízení Surface ** Microsoft nepoužil čip ARM, ale klasický procesor od Intelu 

Karel Javůrek | 116

Sex a rozmnožování při mezihvězdné cestě: Kolik lidí je potřeba pro let k Proximě Centauri?

Sex a rozmnožování při mezihvězdné cestě: Kolik lidí je potřeba pro let k Proximě Centauri?

** Vědci spočítali, jak velká by musela být posádka pro vícegenerační let k nejbližší hvězdné soustavě ** Proxima Centauri se nachází 4,3 světelných let od nás ** Za současných technologií bychom k ní letěli 6300 let

Petr Kubala | 55

Nechcete platit za Total Commander? Těmito bezplatnými programy ho můžete nahradit

Nechcete platit za Total Commander? Těmito bezplatnými programy ho můžete nahradit

** Total Commander je na Windows takřka legendou ** Licence však stojí více než tisíc korun ** Našli jsme pro vás deset alternativ dostupných zdarma

Karel Kilián | 141

Apple: naše mapy budou nejlepší na světě. Tajně jsme na nich pracovali několik let

Apple: naše mapy budou nejlepší na světě. Tajně jsme na nich pracovali několik let

** Apple odhalil své plány na zcela nové mapy ** Několik let pracuje na nových mapách, které by měly předběhnout konkurenci ** Objeví se s příchodem iOS 12 pro vybrané státy

Karel Javůrek | 50

Porno insider: Jak virtuální realita vstupuje do filmů pro dospělé

Porno insider: Jak virtuální realita vstupuje do filmů pro dospělé

** Pornografie údajně představuje třetinu internetové obsahu a je technologický tahounem ** Do erotického obsahu postupně zasahuje i virtuální realita ** Kromě vizuálního vjemu se pracuje také na virtuálním uspokojení toho hmatového

Jan Dudek | 28