General, Research, Technology

Вчені створили дуже складну віртуальну модель частини мозку щура

Довгі роки вченим доводилося вдаватися дорозтину, щоб вивчити анатомію того чи іншого живого організму. Навіть сьогодні лікарям нерідко доводиться препарувати органи та інші частини тіл, щоб зрозуміти, як вони влаштовані. Однак завдяки розвитку технологій такі експерименти незабаром можуть переміститися у віртуальну реальність.

У науковому журналі Cell 8 жовтня булоопублікована стаття, що розповідає про те, як команда дослідників з швейцарської Федеральної політехнічної школи Лозанни працює над проектом Blue Brain, ключовим завданням якого є створення віртуальної копії частини мозку щура. Цифрова версія мозку гризуна ще далека від завершення, проте після 10 років роботи над цим проектом вчені з упевненістю говорять, що готові надати перші результати.

В якості частини, яку вчені відтворили ввіртуальної реальності, був обраний цілий відділ неокортексу. Дослідники хочуть реконструювати кожен окремо взятий нейрон і нейронну зв'язок, тому на створення тільки одного макета у них пішло майже цілих десять років. Проте робота все ж просунулася, і дослідники показали на цьому тижні деякі результати. Віртуальна копія містить 31 000 нейронів 207 різних типів, розташованих на 55 шарах відділу віртуальної частини мозку гризуна. Крім того, він містить близько 40 мільйонів синапсів і 2000 зв'язків між клітинами. І, як зазначає Science Daily, нейрони поводяться тут себе по-різному, отримуючи і віддаючи сигнали в залежності від свого типу, як якби це була частина реального відділу мозку.

Слід врахувати, що ця комплексна віртуальнасистема є тільки реконструкцією мозку. Більш того, це неповноцінна репліка. Справжній мозок набагато складніше цієї моделі, що в свою чергу могло б пояснити, чому вчені досі з'ясовують, як же насправді працює цей орган.

«Реконструкція вимагає проведення незліченної кількості експериментів», - пояснюють учені.

Так зараз виглядає віртуальна реконструкція неокортексу мозку щура

«Однак вона дозволяє визначати місце, число і навіть обсяг іонного розряду, що проходить через всі 40 мільйонів відтворених синапсів».

Дослідники з Федеральної політехнічноїшколи Лозанни вважають, що віртуальні копії мозку зможуть спростити вивчення анатомії і фізіології цього дуже складного органа. Крім того, вчені заявляють, що віртуальні моделі можна буде навіть використовувати для виявлення потенційних ефектів, що виникають після застосування нових розроблених ліків.

«Титанічні зусилля заразробляться для визначення всіх різних типів нейронів в мозку і вимірювання їх електричних властивостей, а також визначення ланцюгів, які пов'язують їх один з одним. Ці зусилля дозволяють нам поглянути на структуру і логіку мозкової «проводки» », - пояснюють учені важливість своєї роботи.