بیگ بنگ: محققان هاروارد با همکاری گوگل، بخش بسیار کوچکی از ساختار مغز انسان به اندازه یک میلی‌متر مکعب را تجزیه و تحلیل کردند.

به گزارش بیگ بنگ، شاید اشتباه نباشد اگر بگوییم مغز انسان پیچیده‌ترین چیز موجود در جهان است. در جمجمه شما حدود ۸۶ میلیارد نورون از طریق ۱۰۰ تریلیون سیناپس به یکدیگر متصل شده‌اند و از این شبکه درهم تنیده چربی به نحوی تمام افکار، احساسات، امیدها، خاطرات خجالت آور، غذا‌های مورد علاقه، چیز‌های عجیب و غریب شما را شکل می‌دهد.

به تازگی تیمی از دانشگاه هاروارد و گوگل به موفقیت بزرگی دست یافتند و بزرگترین مجموعه داده‌ از ارتباطات عصبی در مغز انسان را منتشر کردند. یک تکه کوچک از این نمونه فقط ۱ میلی متر مکعب یا تقریباً به اندازه نصف دانه برنج بود که از بافت سالم قشر مغز زنی ۴۵ ساله که عمل جراحی شده بود، برداشته شد. این مکعب یک میلی‌متری شامل تقریباً ۵۷ هزار سلول، ۲۳ سامتی‌متر رگ خونی و تقریباً ۱۵۰ میلیون سیناپس است. این نقشه در حال حاضر بالاترین تفکیک‌پذیری را در بین تصاویر موجود از مغز انسان دارد.

دانشمندان برای درک مغز، این بافت‌ یک میلی‌متر مکعبی را به ۵۰۰۰ قسمت تقسیم کردند که هر کدام هزار برابر نازک‌تر از موی انسان بود. دانشمندان این قطعات بسیار کوچک را با یک میکروسکوپ الکترونی پرسرعت اسکن کردند. محققان از یک مدل یادگیری ماشینی استفاده کردند تا این تصاویر را به یکدیگر متصل و اجزاء آن را برچسب‌گذاری کنند.

یک قطعه بسیار کوچک از مغز انسان، هزاران ترابایت داده در بر دارد. جالب اینکه همین بخش کوچک شامل ۱۴۰۰ ترابایت داده است. این نقشه سه‌بعدی، جزئیات آشکاری را از هر سلول و شبکه‌ اتصالات عصبی آن در قطعه‌ای از قشر گیجگاهی انسان نشان می‌دهد که به اندازه نصف یک دانه برنج است. همچنین این نقشه سه بعدی، موارد نادری را نیز نشان داد که در آن‌ها، نورون‌ها با سلول‌های دیگر ارتباط بسیار قوی برقرار می‌کردند. در سراسر کل بافت مغز، بیش از ۹۶ درصد آکسون‌ها تنها یک اتصال با سلول هدف ایجاد کردند و تنها ۳ درصد آن‌ها دو اتصال ایجاد کردند. اما یک تعداد انگشت‌شمار ده‌ها اتصال و در یک مورد بیش از ۵۰ اتصال، با یک سلول نزدیک ایجاد کردند.

در حال حاضر، محققان حتی به نقشه‌برداری از کل مغز انسان فکر هم نمی‌کنند. این کار از نظر فناوری بسیار سخت است و مغز انسان سالم چیزی نیست که برای این آزمایشات به راحتی در دسترس باشد. در عوض، پروژه بعدی یک همکاری چند دانشگاهی با گوگل برای بازسازی سیستم اعصاب و سلول‌های مغز موش خواهد بود. جزئیات بیشتر این پژوهش در ResearchGate یا مجله Science منتشر شده است.

سایت علمی بیگ بنگ / منابع: neurosciencenews.com , newatlas.com