Video: Mozak insekta otkriva tajne ljudske svijesti

Znanstvenici su korak bliže razumijevanju ljudske svijesti, s izradom prve cjelovite mape mozga bebe vinske mušice. To je najsloženiji i najzamršeniji konektom bilo kojeg životinjskog mozga, odnosno sveobuhvatna mapa neuronskih veza koja se može smatrati "dijagramom ožičenja mozga".

Ova nova mapa kulminacija je rada znanstvenika sa Sveučilišta Cambridge i Sveučilišta Johns Hopkins, a to je tek četvrti potpuni konektom do danas. Prethodno su mapirani mnogo jednostavniji mozgovi mikroskopskog valjkastog crva Caenorhabditis elegans, ličinke Ciona intestinalis i morskog crva Platynereis dumerilii, ali oni su imali najviše nekoliko stotina neurona i nekoliko tisuća sinapsi (veza).

Konektomska slika visoke rezolucije larve vinske mušice, Drosophilia melanogaster, prikazuje 3.016 neurona i 548.000 veza između njih, kao što možete vidjeti u ovom videu.

U istraživanju koje je trajalo čak 12 godina, tim je prvo upotrijebio elektronsku mikroskopiju kako bi vizualno razrezao mozak šest sati stare ličinke ženke vinske mušice veličine zrna soli na tisuće dijelova. Iako je elektronski mikroskop snimio sliku svakog djelića, samo snimanje je trajalo po jedan dan za svaki od 3.016 neurona.

Zajedničko istraživanje znanstvenika s Cambridgea i Johnsa Hopkinsa iz različitih područja, uključujući neuroznanost, mikrobiologiju i informatiku, pokazalo je potpuno realiziranu mapu mozga u visokoj rezoluciji. Slika prikazuje svaki neuron i vezu i nudi fascinantne uvide u procesiranje misli i ponašanje, poput načina na koji su najprometniji krugovi vodili do i od centra za učenje u mozgu.

Voćne mušice imaju složeno ponašanje u učenju i donošenju odluka te su jedna od najproučavanijih životinja u neuroznanstvenim istraživanjima. Štoviše, karta je otkrila značajke strujnog kruga koje podsjećaju na arhitekture strojnog učenja.

"Ono što smo naučili o šifri za vinske mušice imat će implikacije na šifru za ljude", rekao je viši autor studije Joshua T. Vogelstein, biomedicinski inženjer Johns Hopkinsa. "To je ono što želimo razumjeti - kako napisati program koji vodi do mreže ljudskog mozga."

Znanstvenici trenutno rade na mapiranju mozga odrasle vinske mušice, nestrpljivi da usporede razvojne promjene. Vogelstein kaže da je u tijeku i mapiranje mozga miša koje bi moglo biti realizirano u sljedećem desetljeću, no to je ogroman zadatak, obzirom da je njegova procijenjena veličina milijun puta veća od veličine mozga ličinke vinske mušice.

Postojeći računalni alati mogu pratiti milijune živčanih putova, ali ne i trilijune za koje se smatra da ljudski mozak posjeduje. Malo je vjerojatno da ćemo tako brzo vidjeti potpuni ljudski konektom koji bi vjerojatno otkrio kako funkcionira naša složena svijest.

Istraživanje objavljeno u časopisu Science možete pronaći na ovoj poveznici.