Úvod
Věda
Planeta země
Historie
Zajímavosti
Lifestyle
Záhady a napětí
Napěchovaný milimetr: Nejdetailnější mapa lidského mozku

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.

Kortikální záhyby a bílá hmota v horizontálním řezu hlavy. FOTO: National Library of Medicine / Creative Commons / volné dílo
Kortikální záhyby a bílá hmota v horizontálním řezu hlavy. FOTO: National Library of Medicine / Creative Commons / volné dílo

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.

Základní schéma synapse. FOTO: Looie496 / Creative Commons / volní dílo
Základní schéma synapse. FOTO: Looie496 / Creative Commons / volní dílo

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.

Foto: Úvodní FOTO: Erald Mecani / Creative Commons / CC BY-SA 3.0
Související články
Bez slunce by nebyl život. Ale co kdybychom se naučili jeho sílu napodobit? Vědci jsou na stopě zázraku, který by mohl změnit svět. A pomáhá jim při tom kvantová magie. Každý zelený list je malá chemická továrna. V tichosti a s dokonalou přesností přeměňuje sluneční světlo, vodu a oxid uhličitý na kyslík a cukr. Tím […]
Tělesná vůně je tichý, ale silný průvodce našich každodenních setkání. Podle 95 % Čechů ovlivňuje první dojem víc, než si uvědomujeme. Přesto mnozí z nás zanedbávají pravidelnou péči o svěžest. Co všechno za tímto fenoménem stojí a jak se na osobní hygienu díváme v porovnání se zahraničím?   Podle nejnovějšího průzkumu společnosti Unilever, lídra kategorie deodorantů, pod […]
Světlušky zná snad každý – ať už z Broučků Jana Karafiáta, anebo z procházek večerní krajinou. Zpravidla z nich však vidíme jen světélka poletující letní nocí – jak vypadají dospělci (či dokonce larvy) většina lidí vůbec netuší. Pro to a dalších „21“ důvodů vyhlásila Česká společnost entomologická v roce 2025 Hmyzem roku právě světlušky.   V naší […]
Na observatoři vysoko v chilských Andách odstartoval desetiletý projekt, který promění naše vnímání vesmíru. Nový teleskop s největší digitální kamerou na světě zveřejnil první snímky a ukázal, co všechno nás čeká. Na vrcholu Cerro Pachón v Chile se 23. června 2025 otevřely dveře do nového věku astronomie. Dalekohled Vera C. Rubinové za 810 milionů dolarů, vybavený […]
reklama
Historie
Italské Versailles krášlí sochy z Pompejí
„Už sám palác stojí za návštěvu Itálie,“ skládá francouzský malíř Richard de Saint-Non hold jedné z nejvelkolepějších královských rezidencí světa. Na mysli má Casertu, sídlo vybudované nedaleko Neapole, jež velikostí a nádherou soupeří s Versailles.   Neapolský panovník Karel VII. (1716–1788) pozvedne krabičku s medailony královských podobizen a vloží ji do připraveného otvoru. Před zraky tisíců přihlížejících […]
První pasažéři vlaku si ani nesedli
„Už jedou! Už jedou!“ mává jezdec na koni praporkem, když kluše po železničních pražcích. Za ním supí lokomotiva Active, která později v historii vyfasuje označení Lokomotiva č. 1. Je totiž úplně první, která sveze cestující.   Úterý 27. září 1825 je mimořádně významný den. Železniční inženýr a konstruktér parních lokomotiv George Stephenson (1781–1848) se rozhodl […]
V bitvě u Cassana utrpěl Evžen Savojský jedinou porážku
Je to pro něj jako hra kočky s myší. Tu předstírá ústup, jindy zase útok, aby soupeře oklamal. Jen jedinkrát to princi Evženovi Savojskému nevyjde podle jeho představ…   Po smrti bezdětného krále Karla II. (1661–1700) se v Evropě rozhoří válka o španělské dědictví. Bojuje v ní Francie proti alianci tvořené habsburskou monarchií, potažmo Svatou […]
Bílá věž: Hradecká dominanta má popletené hodiny
Na výšku měří přes 70 metrů a z jejího ochozu se otevírá pohled na celý Hradec Králové, Orlické hory i Krkonoše. V útrobách Bílé věže se ukrývá jeden z největších zvonů u nás, který byl odlit mnohem dříve, než se vůbec podařilo dominantu východočeské metropole dostavět!   Hradec Králové, který si letos připomíná již 800 […]
Zajímavosti
WindRunner: Největší král nebes
Lidé zvedají pohled k nebi. Někteří ukazují prstem, jiní vzrušeně šeptají. Je to pták? Je to Superman? Ne – je to letadlo! Ale jaké! V reklamních sděleních se o něm bez ostychu tvrdí, že je největším, jaké kdy člověk vyrobil! A při pohledu na jeho parametry jim musíme dát za pravdu!   Na počátku je Američan Mark […]
Jak funguje Efekt Streisandové?
Zdá se, že stejně jako existují zákony fyzikální, existují i zákony sociální, které jsou za daných podmínek platné vždy a všude. Zejména, když se nám to hodí nejméně.   Jedním z takových zákonů je Efekt Streisandové, což je sociální fenomén, jehož poučka by mohla znít: „Čím víc něco budete tlačit do stínu, tím víc na […]
Dřevěný louskáček: Ikona Vánoc i symbol štěstí
U nás známe louskáček především jako kovový nástroj na ořechy. Ve světě jsou ale s vánočním obdobím pevně spojeny dřevěné figurky „louskáčků“, které slouží jako oblíbené dekorace. Jejich původ můžeme vystopovat až do německé oblasti Krušných hor.   Dřevěné postavičky, které rozlousknou ořechové skořápky ve svých ústech, původně slouží jako symbol štěstí a ochrana proti […]
Vatikánská apoštolská knihovna: Skvost plný pokladů
Pro někoho noční můra, pro jiného splněný sen. Úzké uličky připomínají zapeklitý labyrint, z něhož není úniku. Regály, které údajně měří několik kilometrů, zaplňují zaprášené knihy.   Její historie sahá až do 4. století, tehdy ale není schraňování knih organizováno, a tak jde spíše o soukromé sbírky Svatých otců. Takový Bonifác VIII. (1235–1303) vlastní velký počet […]
Záhady a napětí
Archeologická záhada: Proč bylo šestileté dítě pohřbeno se 17 zvířaty?
V městské části Slatina na jihovýchodě Brna je v roce 2006 objeven podivný hrob. Archeologové v něm nacházejí kostru asi šestiletého dítěte a stovky kostí zvířecích. O jaká zvířata se jedná? Byla snad rituálně obětována? A jaké dítě bylo uloženo do tak speciálního hrobu?   V roce 2006 objevují archeologové na území dnešního Brna hrob, […]
Nemoc duchů: Stará kletba z indiánských plání?
Co když slabost, horečka nebo ztráta vůle žít nepramení z nemoci těla nebo duše, ale z temného stínu, který se na nás přilepí? Takovou otázku si kladou indiáni napříč celou Severní Amerikou, a jejich odpověď je jasná: Je to možné, a jde o takzvanou nemoc duchů!   Původní obyvatelé Ameriky, zejména kmen Navahů, obecně věří, že duchové […]
MÝTY A RITUÁLY: S bohyní Mokoš na křídlech víl
Když je ze země cítit vláha a nohy se začnou jemně bořit do mokré půdy, nastává chvíle, kdy do života vchází slovanská bohyně Mokoš. A tak se připravte zapustit kořeny, protože Mokoš přináší dary samotné matky Země.   Staroslovanská bohyně Mokoš je vládkyní přírody, úrody, léčení a plodnosti země. Jak už její jméno napovídá, vychází […]
Konec světa v roce 2060: Co věděl Newton?
Sir Isaac Newton. Jméno, které dnes symbolizuje vědeckou racionalitu a takové objevy, jakými je například gravitační síla. Jen málokdo ale tuší, že v soukromí se Newton věnoval alchymii, astrologii či náboženství, a že byl posedlý předpověďmi budoucnosti. Opravdu takto dokázal stanovit rok, kdy přijde konec světa?   Ve dne badatel, v noci mystik. I tak by se […]
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
Sadistický baron týral jihočeské poddané
historyplus.cz
Sadistický baron týral jihočeské poddané
Opilecký hlahol se rozléhá krčmou v jihočeském Mezimostí. Zrovna se v ní totiž se svými kumpány veselí baron Leopold Jakub Gérard. Na tom by nebylo nic divného, pokud by ovšem šlechtic před pár minutami nezabil soběslavského kupce. Gérard si z toho ale očividně nic nedělá. „Měl-li srdce, pak v něm vyli vlci,“ komentuje to básník Adolf Heyduk.   Při
Síla magické jeskyně mi zachránila život
skutecnepribehy.cz
Síla magické jeskyně mi zachránila život
Nikdy bych nevěřila, že mě může pobyt v přírodě zachránit. Moje tělo se vzpamatovalo a začalo chtít zase žít. Jsem tak šťastná, že jsem zase zdravá jako řípa. Když jsem se tu strašnou zprávu dozvěděla, podlomila se mi kolena. To nechce slyšet nikdo! Měla jsem chuť skoncovat se životem. Lékaři měli jasno, nedávali mi žádné plané naděje.
LUHAČOVICKÉ INTERMEZZO
epochanacestach.cz
LUHAČOVICKÉ INTERMEZZO
V turisticky oblíbených Luhačovicích se v Kulturním centru Elektra uskuteční první poprázdninové HOVORY W. Nejen místní minerální vodu budou se skvělým Otakarem „Ťuldou“ Brouskem popíjet pánové Jiří Werich Petrášek, Pavel Mészáros a Karel Štolba. A vše proběhne s láskou a humorem.  
Salát s granátovými jablky
tisicereceptu.cz
Salát s granátovými jablky
Salát s granátovým jablkem můžete připravit jen tak nebo jako nedílnou součást slavnostního menu. Recept Ivany Andrlové je skutečně ten nejlepší, jaký jsme kdy vyzkoušeli. Ingredience 1 balení r
Mrazivé svědectví Napoleonova bratra: Setkal se s Jerseyským ďáblem?
enigmaplus.cz
Mrazivé svědectví Napoleonova bratra: Setkal se s Jerseyským ďáblem?
Bratrské pouto patří v mezilidských vztazích k těm nejsilnějším. Starší bývá tomu mladšímu dáván za vzor, je průkopníkem, poutá větší zájem. Ale co když je vaším mladším bratrem jedna z nejslavněj
Chůze naboso? Ano ale…
panidomu.cz
Chůze naboso? Ano ale…
Pamatujete si ještě, kdy jste naposled vyběhli bosí jen tak ven? Pravděpodobně je to už docela dávno. Když jste byli dětmi. Takzvaná bosá chůze se před několika lety stala doslova hitem. Najednou jste mohli i ve městě zahlédnout neobuté lidi a přemýšleli jste proč. Co jim to přináší, kromě špinavých nohou a trochy té trapnosti
Jmelí: Parazit symbolem Vánoc
epochaplus.cz
Jmelí: Parazit symbolem Vánoc
Z radia se line přeslazená vánoční písnička, stoly se prohýbají pod tunami cukroví a v lednici čeká bramborový salát. Mladík, na návštěvě u kamarádky, využije příležitosti a pověsí na lustr jmelí. Povede se mu pomocí tradice konečně svou vytouženou lásku poprvé políbit? Cizopasné a stále zelené jmelí je vedle vánočního stromku snad nejznámější rostlinou vánoc. Na trzích
Poznáte andělská znamení?
nejsemsama.cz
Poznáte andělská znamení?
Věříte, že k vám andělé mohou promlouvat? Je dobré vědět, jak to dělají, abyste pak mohla jejich zprávy vnímat a přijímat. Jak poznáte andělské znamení a jak je požádat o pomoc, abyste se jí také dočkala? Andělé jsou duchovní bytosti se zvláštními schopnostmi. Vedou nás, chrání a provází životem. Nejsou omezováni prostorem a časem a touží nám pomáhat. Pomocí signálů nám dávají
Sklo jako působivý architektonický materiál
rezidenceonline.cz
Sklo jako působivý architektonický materiál
Velkoplošné prvky ze živého transparentního materiálu stavbu osvěžují, propouštějí do jejího nitra spoustu světla, a tím zlepšují kvalitu vnitřního prostředí. Navíc významně ovlivňují vzhled budovy. Tak jako dřevo a kámen v konstrukčních řešeních zdařile zastupuje ocel, výplně z cihelného či jiného zdiva zase velmi působivě nahrazuje sklo. Jeho vizuálního benefitu v podobě zrcadlení oblohy i
Poslední varování pro Matonohu
nasehvezdy.cz
Poslední varování pro Matonohu
Dokáže Tomáš Matonoha (54) ještě zvrátit situaci a zachránit manželství s Lucií Benešovou (50)? Podle všeho už leží rozvodové papíry na stole, ale ona mu dává poslední šanci. Už několik týdnů se ml
Aston Martin Vantage S přebírá funkci safety caru ve formuli 1
iluxus.cz
Aston Martin Vantage S přebírá funkci safety caru ve formuli 1
Aston Martin posouvá dál své působení v čele startovního pole formule 1: nový model Vantage S se stává oficiálním safety carem FIA v šampionátu. Nejnovější přírůstek do legendární řady vysoce výkonnýc
Bezzubí žraloci: Sen surfařů, ale také ohrožení pro světové oceány!
21stoleti.cz
Bezzubí žraloci: Sen surfařů, ale také ohrožení pro světové oceány!
Nejnovější výzkum, provedený odborníky z Univerzity Heinricha Heineho v Německu, ukázal, že okyselování oceánů, způsobené rychlou absorpcí oxidu uhličitého, významně poškozuje zuby těchto vrcholných m
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