MAPA NERVNOG SISTEMA DO NAJFINIJEG DETALJA
Naučnici su napravili jedan od najdetaljnijih prikaza nervnog sistema neke životinje do sada, mapirajući centralni nervni sistem odraslog mužjaka vinske mušice. Projekat je obuhvatio oko 166.700 neurona i približno 125 miliona sinapsi. Odnosno veza kojima nervne ćelije međusobno komuniciraju. Za izradu ovakvog konektoma korišćeni su ogromni skupovi podataka dobijeni elektronskom mikroskopijom. Agoritmi su pomogli u rekonstrukciji pojedinačnih neuronskih struktura.
Značaj ovog projekta nije samo u broju mapiranih neurona, već u tome što istraživačima daje svojevrsnu „mapu ožičenja“ nervnog sistema. Ona omogućava da se proučava kako su različite neuronske grupe međusobno povezane i kako bi informacije mogle da prolaze kroz sistem. Vinska mušica je pritom jedan od najvažnijih modela u biologiji, jer se njeno ponašanje, učenje, memorija i kretanje mogu proučavati u odnosu na relativno jednostavan, ali veoma složen nervni sistem.
OD NAUČNE MAPE DO IGRANJA BEAT SABERA
Samo nekoliko dana nakon objavljivanja podataka, konektom je počeo da dobija i potpuno neočekivanu primenu. Jedan eksperimentalni projekat napravio je računarsku simulaciju nervnog sistema mušice i povezao je sa igrom Beat Saber. U toj verziji simulacije koristi se 165.122 neurona i oko 25,5 miliona modelovanih veza. Neuronska aktivnost se prikazuje u realnom vremenu uporedo sa onim što se događa u igri.
Ipak, ovde je važno razjasniti da mušica zapravo ne sedi pred VR naočarima i ne „igra“ Beat Saber. Reč je o računarskom modelu koji koristi podatke o njenim neuronskim vezama kako bi simulirao određene obrasce aktivnosti i povezao ih sa virtuelnim okruženjem. Eksperiment je zbog toga pre svega demonstracija onoga što je moguće uraditi sa otvorenim konektomom. To nije dokaz da je veštački rekonstruisan mozak već sposoban da reprodukuje celokupno ponašanje stvarne životinje.
KORAK KA SIMULACIJI ŽIVOG MOZGA
Ovakvi eksperimenti mogli bi da budu značajni za neuronauku upravo zato što omogućavaju istraživačima da neuronsku strukturu ne posmatraju samo kao statičnu mapu. Kada se anatomski podaci pretvore u računarski model, moguće je testirati različite pretpostavke. Najpre o tome kako nervni sistem obrađuje informacije i proizvodi ponašanje. Naučnici tako mogu da proučavaju šta se događa kada se određene veze aktiviraju, promene ili uklone. To je mnogo teže izvesti direktno na živom organizmu.
Najzanimljiviji deo priče zato možda nije sama video-igra, već činjenica da je detaljna mapa jednog kompletnog nervnog sistema postala osnova za nove računarske eksperimente. Nakon ranijih projekata koji su mapirali mozak vinske mušice, novo mapiranje centralnog nervnog sistema dodatno približava naučnike mogućnosti da povežu strukturu nervnih mreža sa konkretnim ponašanjem. Ako takvi modeli budu postajali sve precizniji, granica između biološkog istraživanja i računarske simulacije mogla bi postati još tanja. Ono što danas izgleda kao neobičan eksperiment sa mušicom i video-igrom moglo bi da bude deo mnogo ozbiljnije priče o tome kako zapravo funkcioniše mozak.
View this post on Instagram
