Научниците го создадоа досега најголемиот и најдетален дијаграм на поврзаност во мозокот на цицачите, мапирајќи ги клетките во кубен милиметар од мозочното ткиво на глувчето. Во оваа извонредна работа, дијаграмот, исто така, ја детализира активноста на поединечните неврони во голем обем, што е првпат во невронауката, пишува „Нејчр“.

3Д мапата со висока резолуција вклучува повеќе од 200.000 мозочни клетки, од кои околу 82.000 се неврони. Исто така, вклучува повеќе од 500 милиони нервни врски познати како синапси и повеќе од четири километри нервни врски, сите во мал дел од ткиво од областа на мозокот одговорна за видот.

Единствената мапа на мозокот од сличен размер е кубната милиметарска мапа на човечкиот мозок, со 16.000 неврони и 150 милиони синапси. Новата мапа ја прикажува и активноста на десетици илјади неврони кои испраќаат сигнали и комуницираат едни со други за да обработуваат визуелни податоци.

Оваа мапа на мозочна активност со дијаграм на врски претставува пресвртница во конектомиката, поле кое има за цел да покаже како мозокот ги обработува и организира информациите. Зад огромниот потфат стојат повеќе од 150 истражувачи во проектот Machine Intelligence from Cortical Networks (MICrONS). Ресурсите на проектот се достапни за невронаучната заедница онлајн и веќе се истражуваат од други тимови.

За првпат, невронската активност е мапирана преку дијаграми за поврзување кај многу голема популација на неврони. Ова досега не било видено во толкави размери.

За да ја создадат оваа извонредна мапа, истражувачите прво го снимиле пукањето на речиси 76.000 неврони во визуелниот кортекс на глувчето додека тој гледал различни видеа, вклучително и делови од „Матрикс“, два часа.

Научниците го снимиле секој лобус и ги составиле сликите во 3Д мапа. Конечно, тие користеа вештачка интелигенција и алгоритми за машинско учење за да ги означат невроните, нивните гранки и синапсите. Тие, исто така, ги усогласиле невроните на мапата со снимките на мозочните клетки во акција. Оваа комбинација на функција и структура на таков размер не била видена досега.

Ова дело дава увид во основните правила кои ги обликуваат нервните кола во мозокот на глувчето. На пример, невроните во кортексот кои реагираат на слични типови на визуелна содржина – како што се одредени форми или насоки на движење – често формираат повеќе врски едни со други, без разлика колку се оддалечени еден од друг, отколку со неврони специјализирани за различен тип на содржина.

Резултатите додаваат нова димензија на долгогодишната теорија во невронауката – дека невроните кои реагираат се поврзуваат заедно. Претходните студии ја тестираа оваа теорија само на ограничен број неврони и синапси. Новата студија покажува дека има варијации во степенот до кој ова правило се применува кај сите различни компоненти на кортексот.

Истражувачите се надеваат дека нивните податоци ќе придонесат за откривање на различни карактеристики и процеси во мозокот. Постојат бројни кортикални области кои ги разбираме на различни нивоа на детали и на различни начини. Ова е всушност само почеток на поврзување на структурата и функцијата, велат научниците.

Мапите за поврзување на мозокот може да се користат за проучување како мозокот складира и активира визуелни спомени, како што се сеќавањата на последната роденденска забава или бабите и дедовците. Ова се големи отворени прашања за кортексот на цицачите кои остануваат многу фундаментални.

Новата мапа покрива околу 0,2 отсто од мозокот на глувчето, но истражувачите ќе тестираат технологии за мапирање на целиот мозок на животното.