tgoop.com/anthropogenes/41900
Last Update:
В нейронауках главный итог года – появление мощных моделей мозга, коннектомов
В апреле коллаборация из сотни ученых проекта MICrONS реконструировала кубический миллиметр нервной ткани мыши
Получилась сделанная с помощью электронной микроскопии трехмерная копия участка зрительной коры со всеми связями нейронов, в сочетании с визуализацией их активности
Модель включает лишь 0.2 % мозга мыши, но уже дала новые знания, - например, о том, как устроена функциональная единица коры - колонка, - из каких типов нейронов она состоит, и как они соединены друг с другом (кора мозга вся состоит из однотипных вертикальных тоненьких колонок - столбиков высотой во всю толщину коры)
Всего через месяц ученые из Гарварда и Google отчитались в Science о том, что создали модель кубического миллиметра височной коры мозга человека, с наноразмерным разрешением, - тоже на основе данных электронной микроскопии
Интересно, что плотность нейронов в коре человеческого мозга оказалась почти в 10 раз ниже, чем у мыши
Модель кусочка височной коры (его вырезали хирурги, чтобы получить доступ к лежащему под корой эпилептическому очагу) тоже дает кое-какие новые детали паззла, хотя тоже не меняет в корне ситуацию с непониманием принципов работы мозга
Авторы модели посчитали разные типы клеток и синапсов
Оказалось, нейронов в височной коре в два раза меньше, чем глиальных клеток, поддерживающих, питающих и ремонтирующих нейроны
А всего в кубическом миллиметре коры около 57.000 клеток: 32.000 глиальных, 16.000 нейронов и 8.000 клеток, связанных с кровеносными сосудами
И около 150.000.000 синапсов: 110.000.000 возбуждающих и 40.000.000 тормозящих нейрон
В среднем на каждом нейроне - тысячи синапсов
Нейрон начинает испускать импульсы, если возбуждение в его синапсах достигает некоторого порога
Большая часть из этих тысяч синапсов слабые, но у каждого нейрона существует до 50 мощных мультисинаптических входов проводов-аксонов других нейронов, гораздо сильнее прочих влияющих на поведение нейрона
В октябре в Nature вышли сразу 11 статей с исследованиями коллаборации FlyWire, за 10 с лишним лет составившей с помощью ИИ и добровольцев со всего мира полный коннектом мозга мухи-дрозофилы
Раньше самым сложным полным коннектомом была воссозданная в 2023 году нервная система личинки дрозофилы с тремя тысячами нейронов
За год произошел огромный скачок: мозг плодовой мушки меньше макового зернышка, но включает описание около 140.000 нейронов и 55.000.000 синапсов (для сравнения, в нашем мозгу – 86.000.000.000 нейронов и 100.000.000.000.000 соединений)
В основном это нейроны, принимающие и обрабатывающие сигналы от глаз: основная задача большинства нейросетей в этом простом мозге – создавать и анализировать картину мира, формируемую на основе зрительной информации
В мозгу гораздо больше афферентных нейронов (отправляющих сенсорную информацию в мозг), чем эфферентных (отдающих команды мозга мышцам) - первых 13.9 %, а вторых лишь 1.1 %
Формировать картину мира намного сложнее, чем управлять полетом
Связи между отдельными нейронами в большинстве своем включали менее 10 синапсов, но есть привилегированные нейроны и соединения, - почти 16.000 таких соединений содержали более ста синапсов, и лишь 27 «самых влиятельных» — более тысячи синапсов
Эта карта уже используется для создания интерактивных моделей мозга, - ученые научились симулировать взаимодействие части этих нейронов и поняли, что и как именно делают некоторые из этих типов клеток
Вообще все эти три модели – это не только результаты, но прежде всего инструменты для дальнейших исследований, - эти карты мозга и инструментарий поиска по ним выложили в свободный доступ
Проблема в том, чтобы перейти от накопления знаний о частностях к точному пониманию того, как работает мозг, - для начала хотя бы мозг мухи
BY НИИ Антропогенеза (ARI)
Share with your friend now:
tgoop.com/anthropogenes/41900