Ötvenezer sejt 3D-ben, amelyeket pókfonálszerű nyúlványok kötnek össze. Összesen 130 millió szinapszis. Ennek az adatbanknak a mérete 1,4 petabájt, amely egy átlagos modern komputer tárhelyének 700-szorosa.

Mindezek egy olyan térkép jellemzői, amelyet a Google közreműködésével hoztak létre, és a neuronok agyon belüli kapcsolódásait ábrázolja – írja a New Scientist.

A gigantikus vállalkozás az egyetemen kezdődött, amikor Jeff Lichtman csapata hozzájutott egy 45 éves, gyógyszereknek ellenálló, epilepsziában szenvedő nő agyának kicsiny részéhez. Műtéttel távolították el a nő agyának baloldali hippokampuszát, amely görcseinek forrása volt. Emiatt a sebészeknek némi egészséges agyszövetet is ki kellett venniük, amely a hippokampuszt borította.

Lichtmanék azonnal tartósító anyagba merítették a mintát, majd megfestették különböző nehézfémekkel, köztük ozmiummal. Így egy elektronmikroszkóp alatt láthatóvá váltak a sejtek külső hártyái. Aztán beágyazták gyantába, hogy megkeményedjen. Végül felvágták 30 nanométer vastagságú szeletekre, amely egy emberi hajszál vastagságának egy ezreléke. Ezután minden szeletet elektronmikroszkóppal vizsgáltak meg.

Mindez az agynak csak egy parányi töredéke, alig egy köbmilliméternyi, amely egy MRI-szkennelésben legfeljebb egy pixelt foglalna el. A tudósok szerint azonban mégis egy kincsesbánya, amelyekből hosszú évekig meríthetnek majd. Máris tettek új felfedezéseket agyunk vezetékhálózatáról. Rájöttek, hogy jelentős eltérések vannak a neuronok közti kapcsolódások számában.

Normálisan, amikor egy neuronból induló nyúlvány egy másik közelébe ér, általában 1, ritkábban 2-4 szinapszist alkotnak. De a vizsgált anyagban vannak olyan nyúlványok, amelyek egyetlen célneuronba akár 20 szinapszist is létrehozhattak. Ez azt jelenti, hogy ez a nyúlvány önmagában is képes a neuront működésbe hozni.

Egyelőre nem világos, hogy miért, de Lichtman feltételezi, hogy a multi-szinapszisos kapcsolatok az alapjai a tanult viselkedésnek. „Sok minden van, amit az agyunk, ismeret, gondolkodás, összerakás és döntéshozatal alapján végez, és ugyancsak sok minden van, amit automatikusan végzünk, ami nem jöhet elő genetikusan” – mondja a tudós, példaként említve, hogy megállunk, ha piros lámpát látunk.

Az agytérképek készítése, más néven a konnektomika hosszú utat járt be az 1980-as évekbeli áttörése után, amikor a kutatók egy Caenorhabditis elegans nevű féreg idegrendszerének 302 neuronját tárták fel. Jain, Dulas és Lichtman egyaránt tagja volt annak a csoportnak, amely 2020-ban egy egér teljes agyának hasonló részletességű feltérképézését javasolták.

Lichtman szerint az mindössze ezerszer lenne nagyobb, mint a mostani térkép és ezt egy évtizeden belül meg lehetne valósítani. Dulac főleg arra kíváncsi, hogy az agykéreg miként kötődik az agy többi részéhez, és egy egéragy feltárása erre is választ adhat.

Egy ilyen munkának pedig már csak azért sem lenne értelme, mert valószínűleg kiderülne, hogy nagyon sok az agyunkban a tapasztalatok alapján kódolt információ, vagyis minden agy különbözne a másiktól. Dulac úgy véli, hogy hasznosabb lenne azt kutatni, hogy mennyiben eltérő a különböző mentális állapotban lévő emberek sejttérképe, és hasonló vizsgálatokat végezhetnének mentális betegeknél, hogy rájöjjenek például a skizofrénia okára.

Ha kíváncsi vagy a Google a Harvard agy-térképére, KATTINTS IDE