Tajemnica działania ludzkiego mózgu coraz bliżej rozwiązania. Tylu neuronów naraz jeszcze nikt nie śledził
Ludzki mózg jest jednym z najbardziej skomplikowanych wytworów natury. Jak na razie wciąż bardzo mało wiemy o tym, w jaki sposób działa. Jak na razie naukowcy są w stanie śledzić aktywność tylko niewielkich, wybranych obszarów mózgu. Najnowsza technika jednak daje szanse na to, że w przyszłości będziemy mogli szczegółowo śledzić procesy zachodzące w całym mózgu.
W swoich najnowszych badaniach naukowcy skupili się na nieco prostszym mózgu myszy. Głównym celem badania było śledzenie jak największej liczby impulsów przesyłanych w całym mózgu. Dzięki zastosowaniu nowej techniki obrazowania za pomocą mikroskopów tzw. light beads microscopy, za pomocą laserów naukowcy wzbudzali wprowadzony do komórek fluorofor i dopóki ten się świecił, mogli rejestrować ruch i interakcje zachodzące między wypełnionymi nim komórkami. W ten sposób badaczom udało się niemal jednocześnie śledzić aż milion neuronów w mózgu myszy.
Co w tym wyjątkowego?
Obserwowanie aktywności neuronów znajdujących się w różnych rejonach mózgu w tym samym czasie i z dużą rozdzielczością jest niezwykle trudne. Co do zasady, dotychczas było tak, że albo naukowcy poszukiwali szczegółowych informacji, ale przez to patrzyli tylko na niewielki wycinek mózgu, albo obrazowali aktywność całego mózgu, ale tracili sporo ze szczegółowości obrazu. Coś za coś.
Nowa technika obrazowania pozwala jednak ominąć to ograniczenie poprzez rozbicie za pomocą zwierciadeł jednego silnego impulsu laserowego na 30 mniejszych o różnym natężeniu. Każdy z tych impulsów następnie dociera na różną głębokość w głąb mózgu i rejestruje aktywność innych obszarów mózgu. Dzięki temu za pomocą jednego impulsu można zarejestrować aktywność znacznie większej części mózgu. To właśnie w ten sposób udało się zarejestrować w jednym czasie aktywność miliona neuronów w mózgu myszy.
Najciekawsze jest jednak to, że to osiągnięcie nie jest bezpośrednim skutkiem jakiegokolwiek przełomu technologicznego. Naukowcy przekonują, że kwestią było tylko wymyślenie takiego sposobu wykorzystania już istniejącej technologii. Zarówno lasery jak i mikroskopy wykorzystane w eksperymencie istniały już pięć lat temu. Potrzeba było jedynie pomysłu.
Czy to się do czegoś przyda?
Jeżeli będzie można jednocześnie szczegółowo śledzić aktywność wielu obszarów mózgu, naukowcy będą mogli np. śledzić zależności zachodzące między regionami odpowiadającymi za poszczególne zmysły a np. ruch.
Tutaj jednak warto zauważyć, że sama możliwość śledzenia takiej aktywności będzie stanowiła dopiero początek drogi. W następnym kroku naukowcy będą musieli zmierzyć się z próbami zinterpretowania rejestrowanej aktywności neuronów. Do pełni wiedzy o tym jak działa mózg wciąż będzie nam bardzo daleko, ale już o jeden krok bliżej.
