Spokojny blog o gestalt

Wirtualny wycinek mózgu – odtworzony

Od niespełna dekady międzynarodowy zespół pracuje nad rozłożeniem wycinku mózgu młodego szczura na części i próbą odtworzenia jego cyfrowej wersji. Dlaczego prace przebiegają tak mozolnie i jaki ma to wpływa na naszą przyszłość?

W połowie ubiegłego miesiąca (października) z inicjatywy Blue Brain Project, naukowców z Politechniki Federalnej w Lozannie zaprezentowano pierwszy szkic rekonstrukcji mózgu młodego szczura. Szkic składa się z ponad 31 tysięcy neuronów, 55 warstw komórek i 207 podtypów neuronów.

Henry Markram z Politechniki Federalnej w Lozannie (EPFL) i jego współpracownicy dokonali cyfrowej rekonstrukcji wycinku kory nowej, tzw. neokorteks. Wybór tej części mózgu nie był przypadkowo, wybrano właśnie tę, ponieważ jest dobrze scharakteryzowana. Fragment wirtualny uwzględnia typowe dla kory nowej neurony, udało się także odtworzyć systemy połączeń – blisko 40 milionów synaps.

Rekonstrukcja wymagała oczywiście mnóstwa eksperymentów, jednak torowała ona liczbę i lokalizację synaps, a ponadto liczbę przepływów jonów w tym obrębie. Kiedy rekonstrukcja zakończyła się, naukowcy posiłkowali się superkomputerami do symulowania zachowania neuronów w różnych warunkach. Okazało się, że dokonując stężenia kationów wapnia, możliwe było uzyskanie większego zakresu aktywności na poziomie obwodów, niż początkowo przewidywano wyłącznie na podstawie cech poszczególnych neuronów.

W trakcie symulacji zaobserwowano również wolne synchroniczne fale aktywności neuronów (podobne do tych, które są we śnie), co potwierdza, że obwody neuronalne mogą „przełączać się” pomiędzy różnymi stanami mającymi wpływ na ważne zachowania. Porównywalne jest to do procesora komputera, który „rekonfiguruje się”, aby skoncentrować się na najważniejszych zadaniach.

Eksperymenty stają się podbudową do twierdzenia, że spektrum stanów istnieje. To z kolei powoduje, że istotne stają się być odpowiedzi na pytania – co się dzieje, kiedy znajdujemy się przez długi czas w złym stanie psychicznym?

Zespół nieustannie pracuje nad tym, aby ulepszyć modele i badać teorię.

Arytkuły

Borderline – choroba czy dobra wymówka dla tych, którzy ze stresem sobie nie radzą?

Czytaj więcej

Czy wyobrażaliście sobie kiedykolwiek, że dźwięk może stać się dla was udręką?

Czytaj więcej

Dlaczego powinniśmy się wysypiać? Znamy kolejny ważny powód

Czytaj więcej

Jesteś nieśmiały? Mamy dla Ciebie dobre wiadomości

Czytaj więcej

Kiedy możemy, a kiedy powinniśmy udać się do psychologa

Czytaj więcej

Młodzi miłośnicy kofeiny – mamy dla Was złe wieści

Czytaj więcej

Nadmierna ilość kilogramów – kolejne złe wiadomości

Czytaj więcej

Przemoc, szczęśliwe dzieciństwo i poziom IQ - co łączy wymienione aspekty?

Czytaj więcej

Recepta na udany związek? Podobieństwa się przyciągają!

Czytaj więcej

Stres rozmów przy świątecznym stole. Jak sobie z nim poradzić?

Czytaj więcej

Trzydziestolatkowie mieszkający z rodzicami, czyli „dorośli niedorośli”

Czytaj więcej

Wspinaczka po skalistych górach czy wędrówka po piaszczystej plaży? Co oddziałuje na nas korzystniej?

Czytaj więcej