Ľudský mozog zostáva jedným z najzáhadnejších orgánov v ľudskom tele. Avšak zobrazovacia technika testovaná na myšacích mozgoch a vyvinutá skupinou výskumníkov vrátane z Harvard, MIT a Bostonská univerzita ich môžu priblížiť o krok bližšie k pochopeniu ľudského mozgu zložitosti. Ich výsledky boli včera zverejnené v časopise, Bunka.
Tento prístup umožní vedcom vidieť nádherne vrstvenú 3D štruktúru mozgu v nanoúrovni s rôznymi farbami na oddelenie a rozlíšenie typov buniek. Najprv vytvorili 3D štruktúru dendritu myši spojením snímok štruktúry mozgu z elektrónového mikroskopu (EM). Potom dosiahli farebné odlíšenie pomocou VAST, anotačný nástroj – vyvinutý na Harvarde spoluautorom tejto štúdie – ktorý umožňuje používateľom manuálne pridávať farbu do EM obrázkov. Toto je prvýkrát, čo bol VAST použitý na vytvorenie farebných obrázkov mozgu.
Cieľom tejto štúdie bolo jednoducho zistiť, čo sa dá naučiť z videnia mozgu, rozloženého na jednotlivé časti pomocou rôznych farieb. Ale v budúcnosti si vedci myslia, že tento nástroj by sa dal použiť na to, aby videli, ako v skutočnosti vyzerá neurologická porucha mozog a ako sa ľudský mozog líši od mozgu iných zvierat, ako aj to, ako sa od každého líšia jednotlivé ľudské mozgy iné.
Aby zistili, či by aplikácia skutočne fungovala, výskumníci sa rozhodli vizualizovať časti neokortexu myši – oblasť mozgu, ktorý prijíma zmyslové informácie z myších fúzov, ktoré sú ešte citlivejšie ako končeky ľudských prstov. Najprv urobili EM snímky štruktúry, skombinovali ich a potom pomocou VAST priradili rôzne farby, aby ich rozdelili jednotlivé štruktúry a typy buniek, čo im umožňuje vidieť každý typ jednotlivo a ako sa spájajú, aby vytvorili mozog štruktúry. Vo videu nižšie používajú koordináciu farieb na rekonštrukciu štruktúr, ktoré obklopujú dva dendrity - stromovité vetvy neurónu, ktoré prijímajú senzorické informácie od iných neurónov. Objekty sú na začiatku zobrazené tak, ako by sa javili v mozgu. Potom sú triedené podľa kategórie - axonálne, dendritické alebo gliové - potom ďalej podľa funkčného typu - excitačné alebo inhibičné pre axóny a dendrity a ak je to vhodné, podľa typu gliových buniek.
"Zložitosť mozgu je oveľa väčšia, než sme si kedy predstavovali," povedal Narayanan Kasthuri, odborný asistent na Lekárskej fakulte Bostonskej univerzity a hlavný autor štúdie, v tlačovej správe.
Tu je rozpis farebne koordinovaných štruktúr mozgu vo forme .gif:
Napriek kráse hotového produktu je však stále vo vzduchu, či sa technika skutočne použije alebo nie. Počas testovania výskumníci zistili, že samotná veľkosť neurónových spojení, ktoré tvoria mozog, vyžaduje a obrovská výzva – jedna, ktorú autori dospeli k záveru vo svojej štúdii, ich prinútila pochybovať o tom, či konečný produkt odôvodňuje jeho použitie. Píšu, že ich úsilie „odhaľuje veľkosť problému, ktorému čelia neurovedci, ktorí sa o to snažia pochopiť mozog." Použili tiež mozog myši a všimli si, že ľudský mozog má oveľa viac neurónov zložitosť. Ale napriek takzvaným takmer nepochopiteľným zložitostiam mozgu zostávajú nádejní: „V rodiacej sa oblasti konektomiky nie je dôvod prestať to robiť, kým nebudú výsledky nudné.”
