Svet niečo takéto ešte nevidel! Výskumníci predstavujú neuveriteľne detailnú mapu myšacieho mozgu

Výskumníci z National Institutes of Health v obrovskej štúdii vytvorili doteraz najdetailnejšiu mapu prepojení medzi stovkami tisícmi neurónov v myšacom mozgu. Následne na túto mapu naznačili, ako sa neuróny aktivujú a ako posielajú medzi sebou signály.  

Nová štúdia je prelomom v chápaní toho, ako mozog spracúva vizuálne informácie a ako rekonštruuje obrazy, ktoré vidíme každý deň. Autori štúdie vysvetľujú, že v našom mozgu sa spracovanie informácií odohráva tak, že sa aktivuje 86-miliárd neurónov a tie vytvoria trilióny prepojení medzi sebou. Ide o naozaj komplikovanú sieť, ktorá ukrýva tajomstvo všetkého, ako rozmýšľame, cítime, či konáme.  

V našom mozgu sa elektrické signály pohybujú rýchlosťou milisekúnd. Autori chceli lepšie pochopiť ako mozog funguje a v prelomovom výskume zmapovali malú časť myšacieho mozgu.  

News: Scientists map unprecedented detail of connections and visual perception in the mouse brain https://t.co/bYmLuamM3G

— NIH (@NIH) April 9, 2025

“Naša práca ukazuje komplexné prepojenia medzi bunkami myšacieho mozgu a ako sú tieto bunky prepojené, aby vyprodukovali funkčné odpovede. Ide o informáciu, ktorá bola doteraz mimo náš dosah. Poskytuje nám ale jedinečnú príležitosť pochopiť, ako mozog funguje normálne a zároveň nám poskytuje možnosť pochopiť, čo sa deje, keď sa niečo pokazí, napríklad pri rôznych poruchách alebo zraneniach,” hovoria výskumníci.  

Pre potreby štúdie výskumníci geneticky upravili myši tak, aby neuróny zasvietili zakaždým, keď sa aktivujú. Následne týmto myšiam púšťali rôzne videoklipy a sledovali vizuálnu časť ich mozgov. Časť mozgu, ktorá sa spája s vizuálnymi vnemami mala objem asi jedného kubického milimetra, čo je porovnateľné so zrnkom piesku. Hoci ide o veľmi malú vzorku tkaniva, ukrýva sa v nej mimoriadna komplexnosť. Výskumníci odhalili v jednom kubickom milimetri mozgu približne 4 km axónov, prepojení, ktoré slúžia na komunikáciu medzi neurónmi. Dokopy odhalili taktiež viac ako 520-miliónov prepojení a viac ako 200-tisíc neurónov.  

Následne výskumníci mapovali tieto prepojenia. Rozdelili sa na rôzne tímy, pričom pracovali v 12-hodinových smenách počas 12 celých dní. Tam ale ich práca nekončila. Mapovanie prepojení bola len jedna fáza, nasledovala rekonštrukcia. Tu výskumníci strávili celé mesiace sledovaním prepojení s pomocou AI modelov, no výsledky umelej inteligencie museli manuálne skontrolovať.  

V konečnom dôsledku ich model kúsočka myšacieho mozgu zabral približne 1,6 petabajtov. Pre lepšiu predstavu, toľko miesta by zabral približne 22-rokov dlhý film v HD kvalite.  

Ako mozog funguje?  

Viaceré štúdie sa už ponárali do tajov ľudského mozgu, ktorý je najkomplikovanejším orgánom v ľudskom tele. Zaujímavým je výskum, ktorý sa objavil vo februári tohto roka. Výskumníci sa zamerali na to, ako náš mozog pomáha v rozhodovaní tým, že zvažuje možné riziká a potenciálne odmeny nášho konania.  

Existuje množstvo rozhodnutí, ktoré nemusia “vypáliť” tak, ako by sme chceli. Napríklad v kaviarni uvidíme sympatické dievča alebo sympatického chlapca a chceli by sme sa mu prihovoriť. Ak by sme našli spoločnú reč a padli si do oka, náš mozog by bol “rád” a odvďačil by sa uvoľnením hormónov šťastia. Môže sa ale stať, že sa napríklad zakoktáme, že sa druhej osobe nebudeme páčiť alebo najhoršie…oslovená osoba nám spraví scénu v našej obľúbenej kaviarni a my sa tam už nebudeme môcť minimálne mesiac ukázať.   

V rámci experimentov na myšiach odhalili, že počas rozhodovania sú aktívne dve skupiny neurónov. Jedna skupina pomáha myši naučiť sa viac o nadpriemerných výsledkoch, zatiaľ čo tá druhá má na starosti podpriemerné výsledky. Dokopy tieto dve skupiny neurónov dokážu pomôcť mozgu pochopiť celú škálu rôznych výsledkov, od tých najlepších až po tie najhoršie.   

Predchádzajúce práce narábali s myšlienkou, že náš mozog využíva predchádzajúce skúsenosti na to, aby sa rozhodoval v nových prípadoch. Hoci ide o tradičné a akceptované teórie, nedokázali zachytiť nuansy, ktoré výskumníci pozorujú v realistických scenároch. Ako fungujú “dvaja poradcovia” v mozgu, sa môžeš dočítať v tomto článku.