Створюється перший повний цифровий атлас мозку Автор: Andriy · Опубліковано: 28.12.2009 16:39 · Розділ: Наука

Вчені об’єдналися навколо чогось, що нагадує замерзле желе кубічної форми об'ємом декілька літрів, оточене випарами сухого льоду. Закріплений на рухомій платформі "контейнер" починає наближатися до сталевого леза, і присутні завмирають. Лезо повільно знімає верхній шар. "Ще трохи. ..", - не стримується хтось. Потім треба ще один шар, ще і ще. Нарешті, показується рожева крапка, пляма, яка росте і росте. Це - зрізи мозку, але не якого-небудь, а того, що належав Генрі Молейсону (Henry Molaison), відомому науковому світу як людина з амнезією, який брав участь в сотнях досліджень пам'яті. Він погодився віддати свій мозок для вивчення.

Фото взято з сайту 3dnews.ru
Фото взято з сайту 3dnews.ru

"Ви можете зрозуміти, чому всі так нервують, - говорить доцент радіології в Каліфорнійському університеті (University of California) Сан-Дієго Джекопо Аннесі (Jacopo Annese), акуратно знімаючи кожен шар і розміщуючи його в тацю з фізіологічним розчином. - Як ніби весь світ дивиться через плече". Так і є: тисячі відвідувачів зайшли на сервер, щоб побачити живу трансляцію процесу, що тривав три дні. З одного боку, препарування ознаменувало кульмінацію життя Молейсона, яке документувалося дослідником пам'яті з Массачусетського технологічного інституту (Massachusetts Institute of Technology) Сюзанною Коркін (Suzanne Corkin), яка працювала з ним протягом п'яти десятиліть. Але це також початок нового грандіозного проекту, здатного відродити інтерес до даної галузі знань про людину, як вважає Сандра Уітелсон (Sandra Witelson) з канадського Університету МакМастер (McMaster University) - під її опікою знаходиться банк із 125 мізків, включаючи геніальний Альберта Ейнштейна.

Обсерваторія мозку (The Brain Observatory) у Сан-Дієго - це спроба пов'язати минуле і майбутнє. Препарування мозку йде корінням на століття назад і допомагає вченим зрозуміти місце розташування відповідаючих за різні функції центрів, таких як мовний і зоровий, порівняти сіру і білу речовину і концентрації клітин, а також визначити викликані хворобами на кшталт Альцгеймера. Але до цих пір не існує єдиного стандарту розділення мозку на частини. Деякі вчені роблять це, починаючи з верхньої точки і закінчуючи нижньою, знімаючи шари, паралельні площині, що проходить через ніс і вуха; інші отримують кілька великих частин і потім докладно розглядають тільки ті ділянки, що цікавлять. Немає ідеального методу, і будь-який з них робить дуже складною, якщо не неможливою, реконструкцію зв'язків між клітинами, які беруть участь в процесах мислення.

Фото взято з сайту 3dnews.ru
Фото взято з сайту 3dnews.ru

Щоб отримати якомога більш завершену картину, доктор Аннесі розрізав мозок на дуже тонкі шари - по 70 мкм кожен, завтовшки з папір, - і просувається від передньої частини органу до задньої. Після цього використовуються сучасні технології, у тому числі магнітно-резонансна томографія (MRI), які відтворюють в цифровому вигляді кожну органічну "пластину". Всього їх 2401, та кількість інформації для кожної при додаванні даних мікроскопічних досліджень складе близько 1 Тб. На даний момент комп'ютери Каліфорнійського університету оцифровують і збирають разом усі частини мозку Молейсона, щоб у підсумку створити, як висловлюється Аннесі, "схожий на Google Earth пошуковий механізм" - перший повністю реконструйований атлас мозку. Розширення моделі буде наближатися до масштабу окремих клітин. Вчені сподіваються, що це дозволить вивчати з'єднання між клітинами, їх взаємодію на новому рівні.

За даними експертів, загалом у світі близько 50 колекцій мізків, багато з яких належали пацієнтам з неврологічними або психіатричними проблемами, а інші пожертвувані на розвиток науки здоровими людьми. Хоча препарування досить поширене, в технічному плані це нелегке завдання. Підготовкою є заморожування органу у формальдегіді і сахарозі до близько -40° С протягом кількох годин з великою обережністю, адже органічна тканина при цьому стає крихкою. Завдяки допомозі інженера Девіда Мелберга (David Malmberg), що розробляв обладнання для антарктичних експедицій, вдалося створити пристрій для підтримання потрібної температури. Після розділення мозку, що тривало 53 години, лабораторія Аннесі займається не менш ретельно процесом поміщення кожного шару в скляну камеру.

Якщо все піде за запланованим сценарієм, Обсерваторія мозку зможе зібрати велику колекцію органів з нормальною і порушеною функціональністю, яка вимагатиме багатьох років вивчення. Уітелсон в ході власних досліджень вже виявила цікаві анатомічні відмінності між чоловічим і жіночим мозком; також відома одна з особливостей мозку Ейнштейна: відповідальна за просторове сприйняття ділянка в тім'яній на 15% більша середнього розміру. Зі збільшенням кількості такої інформації вчені зможуть робити більш точні висновки при вивченні унікальних якостей кожного мозку і порівнянні їх зі "звичайним" мозком середньостатистичної людини, що не має видатних здібностей в математиці або будь-яких патологій.

Джерело 3dnews.ru


Інші новини розділу

  • Вчені навчилися передбачати рівень інтелекту людини

    Вчені навчилися передбачати рівень інтелекту людини · Jane Holiday · 04.07.2017 11:31

    Люди водночас люблять та ненавидять те, як швидко змінюється та упорядковується цей світ. Ця напруга відчувалася завжди, і нерідко ставала предметом для роздумів. Але тепер, коли вчені можуть створювати карти людського мозку, передбачувати інтелектуальні здібності не складає жодних труднощів.


  • Поради для швидкого написання «диплому»

    Поради для швидкого написання «диплому» · Anastasia · 07.12.2016 18:07

    На сьогоднішній день існує безліч лайфхаків, які допомагають швидко написати наукові роботи. В залежності від зайнятості та розумових здібностей студента написання робіт може забирати певну кількість часу. Перш за все, варто оцінити свої можливості і поставити певну ціль.


  • Вчені назвали найбільший вулкан у світі

    Вчені назвали найбільший вулкан у світі · Марина Левицкая · 25.12.2015 11:08

    Вулкани в усі часи приваблювали людей своєю могутністю та красою. Виверження вулкану – це неймовірне та незабутнє явище.


  • Чи може закінчитись пам'ять?

    Чи може закінчитись пам'ять? · Марина Левицкая · 02.12.2015 11:57

    Важко переоцінити роль пам'яті в житті людини. Вона допомагає засвоювати нові знання про навколишній світ і самого себе. Завдяки пам'яті людина набуває нові вміння та навички, тому це справжній подарунок долі. В повсякденному житті пам'ять допомагає правильно організувати свій час чи знайти потрібну річ.


  • Бездумне освоєння Арктики може розбудити смертельний вірус

    Бездумне освоєння Арктики може розбудити смертельний вірус · Марина Левицкая · 09.11.2015 11:08

    Науковці із Росії та Франції заявили про те, що вони виявили в сибірській вічній мерзлоті страшний гігантський вірус. Дослідники припускають, що йому близько 30 тисяч років. Він має назву Mollivirussibericum, що з латинської перекладається, як м'який сибірський вірус. Вчені вважають, що такі віруси дуже небезпечні для людини. Вони здатні виживати в будь-яких умовах на протязі досить довгого часу. Люди бездумно освоюють Арктику і тому ризикують розбудити це страшний вірус.