Domů     Medicína
Napěchovaný milimetr: Nejdetailnější mapa lidského mozku
Veronika Tyrková 10.7.2024
FOTO: Unsplash

Mravenčí práce a 10 let výzkumu přivedly vědce z Harvardu a Googlu k průlomovému milníku pro neurovědu – detailní 3D mapě lidského mozku. Pochopitelně ne celého. I jeden milimetr krychlový má ale co říct o povaze jedné z nejsložitějších věcí, která ve vesmíru existuje..

I po letech soustavného snažení mají neurovědci stále jen mlhavou představu o tom, jak lidský mozek funguje. Nejsou ale zcela bezradní. Protože v biologii struktura určuje funkci, může být cestou k lepšímu porozumění tomuto orgánu právě konektomika, obor, zabývající se detailním zmapováním komponent mozku a jejich spojení.

Mikroskopická práce

Celý projekt započal před 10 lety, kdy profesor molekulární a buněčné biologie na Harvardově univerzitě, Jeff Lichtman, obdržel malý vzorek mozkové kůry. Během operace lékaři 45leté pacientce trpící těžkou epilepsií odebrali kousek zdravé tkáně o velikosti menší než zrnko rýže, 1 mm3 spánkového laloku, který je důležitý pro paměť, emoce a pocity.

Vzorek byl zakonzervován, zpevněn pryskyřicí a následně skutečně najemno nakrájen, konkrétně na 5 019 tenkých plátků. „Měřily asi 30 nanometrů, což je zhruba tisícina tloušťky lidského vlasu. Byly prakticky neviditelné, nebýt toho, že jsme je obarvili těžkými kovy, což je zviditelnilo při elektronovém zobrazování,“ uvedl Lichtman.

Po oskenování každého řezu vysokorychlostním elektronovým mikroskopem, který zachytil buněčné detaily v nanoměřítku, přišla řada na experty z Googlu. Ti měli za úkol z 2D snímků vytvořit 3D rekonstrukcí.

Ještě před pár lety by takový počin vyžadoval úmornou a zdlouhavou ruční práci. Tým vedený neurovědcem Virenem Jainem ale vyvinul umělou inteligenci, která pomocí strojového učení tuto práci zautomatizovala.

Na velikosti nezáleží

Výsledná interaktivní 3D mapa je obrazem lidského mozku v nejvyšším rozlišení, jakého kdy vědci dosáhli. Zahrnuje více než 57 000 mozkových buněk, 230 milimetrů krevních cév a 150 milionů synapsí, sloužících k předávání vzruchů.

V celé své milimetrové kráse obsahuje mamutích 1,4 petabajtů, neboli 1 milion gigabajtů dat. Takovou úložnou kapacitu by dalo dohromady tisíc špičkových notebooků nebo více než 1 miliarda e-knih. Jedná se o tak velký soubor dat, že jej vědci podrobně nestudovali.

Místo toho datovou sadu bezplatně sdílejí online spolu s nástroji pro analýzu a korekturu.

Super-synapse

O překvapení přitom nebylo nouze. Za normálních okolností se například úponek synapse chytí pouze sousedního neuronu. Analýza však odhalila vzácná multisynaptická spojení mezi neurony v celém vzorku, které se váží až s 50 body.

„Je to podobné, jako kdyby dva domy v bloku měly 50 samostatných telefonních linek, které je spojují,“ uvedl Jain. Důvod, skrývající se za existencí těchto supersilných synapsí, je stále předmětem výzkumu.

Zvážit se musí také souvislost s epilepsií dárkyně, autoři ovšem naznačují i jiné vysvětlení. „Tato spojení by mohla vysvětlit, jak jsou zakódovány velmi rychlé reakce nebo velmi důležité vzpomínky,“ dodal vědec.

Související články
Medicína Zajímavosti 14.11.2026
Spojené státy čelí největší epidemii spalniček za více než třicet let. Jen během posledního týdne přibylo 230 potvrzených případů a celkový letošní počet nakažených překročil 5 400, nemoc si navíc vyžádala nejméně deset lidských životů. Za návratem vysoce nakažlivého viru stojí především klesající proočkovanost populace. Americké Centrum pro kontrolu a prevenci nemocí (CDC) zveřejnilo v […]
Medicína Zajímavosti 13.11.2026
Křupavé, příjemně kyselé a připravené z několika obyčejných surovin. Domácí kysané zelí patří k tradicím, které mají co nabídnout i dnešní kuchyni. Vedle vlákniny a látek obsažených v čerstvé zelenině přináší také produkty mléčného kvašení a v tepelně neošetřené podobě i živé bakterie. Eliška Kováříková z odboru potravinářství Národního centra zemědělského a potravinářského výzkumu (CARC) […]
Medicína 11.11.2026
Drobné plastové částice dnes všichni vdechujeme se vzduchem a vědci je nacházejí přímo v lidských plicích. Nejnovější evropské výzkumy ukazují, že pacienti s rakovinou plic mají v plicních tkáních vyšší množství mikroplastů než zdraví lidé. Může se jednat o příčinu nádorového onemocnění? Výzkumné týmy prezentující své výsledky na kongresu Evropské respirační společnosti (ERS) v Barceloně […]
Je to možná drobnost, která ovšem dokáže vyvolat docela vášnivé debaty. Je pro mužské zdraví lepší při močení stát, nebo sedět? Kolumbijští vědci se rozhodli hledat odpověď experimentálně. A ukázalo se, že zdraví muži si s výběrem polohy nemusí příliš lámat hlavu. Výzkumníci z Colombian Urology Research Group zapojili 52 zdravých dobrovolníků ve věku 18 […]
Medicína 29.10.2026
Moderní doba lidskému tělu mnohé ulehčuje, také jej ale vystavuje zcela novým druhům zátěže. Mezi nejvíc zkoušené části patří šíjové svaly. Potíže s krční páteří běžně řeší už dvacátníci a opětovné bolesti hlavy zná až 90 procent dospělých Čechů. Prevence přitom není složitá – klíčové je narovnat se. Hlavním úkolem šíjových svalů je stabilizace a […]
reklama
Nejčtenější články
za poslední
24 hodin    3 dny    týden
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
Smolný den: Čtyři tragédie zrovna na pátek třináctého
epochaplus.cz
Smolný den: Čtyři tragédie zrovna na pátek třináctého
Jaký tropický cyklón si vezme nejvíc životů? Bezkonkurenčně Bhola. Jméno dostane po největším z bangladéšských ostrovů. Zformuje se 8. listopadu roku 1970 nad Bengálským zálivem a vydá se zdrtit Východní Pákistán (dnešní Bangladéš) i část Indie. Zabíjí i na pátek 13. EpochaPlus.cz vám přináší sérii tragických událostí, které jen přilily do kotlíků pověr o neštěstí
Polští odbojáři se mstili za vězně z Pawiaku
historyplus.cz
Polští odbojáři se mstili za vězně z Pawiaku
Pawiak pomstíme! Právě tento nápis zaplaví ke konci roku 1942 varšavské ulice. Polští odbojáři už mají plné zuby toho, jak nacisté zacházejí s vězni v místním žaláři, a rozhodnou se okupantům pustit žilou. Vyšlápnou si na obyčejné bachaře i na tu nejodpornější nacistickou „svini“!   Stavět se začíná v roce 1830 a dokončena je o šest let
LITOMĚŘICKÝ ADVENTNÍ JARMARK
epochanacestach.cz
LITOMĚŘICKÝ ADVENTNÍ JARMARK
Hrad v Litoměřicích připravil den plný vánoční inspirace, tradičních řemeslných výrobků, originálních dekorací a drobných dárků pro vaše blízké. Chybět nebudou ani pekařské a cukrářské dobroty, voňavé pochutiny a pestrý doprovodný program. Na své si přijdou také děti, pro které budou připraveny tvořivé dílničky s vánoční tématikou a setkání se živými zvířátky. Můžete se přihlásit
Vrah David Berkowitz: Prý zabíjel kvůli démonickému psovi!
enigmaplus.cz
Vrah David Berkowitz: Prý zabíjel kvůli démonickému psovi!
New York ochromí série brutálních útoků a policie dlouhé měsíce marně pátrá po jejich pachateli. Když je David Berkowitz konečně dopaden, přijde s děsivým vysvětlením. Vraždit mu prý přikazoval dé
reklama
Copyright © RF-Hobby.cz
Provozovatel: RF HOBBY, s. r. o., Bohdalecká 6/1420, 101 00 Praha 10, IČO: 26155672, tel.: 420 281 090 611, e-mail: sekretariat@rf-hobby.cz