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
reklama
Související články
Výstava v Moravském zemském muzeu v Brně přináší jedinečný, nezkreslený vhled do života původních obyvatel Peru, Ekvádoru, Kolumbie, Venezuely a Brazílie, kteří se významnou měrou sami podíleli na podobě expozice.   S bohatou kulturou, chápáním přírody, mytologií, kosmologií a výkladem světa etnik jako jsou např. Shuarové, Achuarové, Kofánové, Cashinahuové,Tucanové nebo Yanomamiové, se návštěvníci seznámí prostřednictvím […]
Zoolog Ondřej Mikulka a entomolog Josef Kašák z Lesnické a dřevařské fakulty MENDELU, Ústavu ochrany lesů a myslivosti, v rámci výzkumu při ohledávání mrtvého bobra nalezli v jeho srsti blecháče bobří, brouky z čeledi lanýžovníkovití.   Pokud bychom uspořádali soutěž o nejpodivnějšího brouka vůbec, tak blecháč by jistě patřil mezi kandidáta na první příčky. Blecháč bobří žije v dospělosti, jak název napovídá, […]
Skupina šestadvaceti nejtalentovanějších mladých vesmírných nadšenců z celé České republiky se po intenzivním půlročním výběrovém řízení konečně vydala na svou „vesmírnou” cestu. V neděli 30. března se měsíce příprav na misi Zero-G, která je jednou z aktivit národního programu Česká cesta do vesmíru, proměnily ve skutečný zážitek   Kadeti a kadetky během beztížného letu zažili na vlastní […]
Sezóna nejnenáviděnějších parazitů se vrací. Už na konci března byla aktivita klíšťat na Moravě, ale také ve východních Čechách na středním stupni.   Klíšťata mohou přenášet nebezpečné nemoci, mezi nejzávažnější patří klíšťová encefalitida, virové onemocnění napadající nervový systém, které může vést k dlouhodobým zdravotním komplikacím.   Nechtěný primát Podle aktuálních dat patří Česká republika dlouhodobě […]
reklama
reklama
Historie
Na Oxfordském slovníku pracoval i šílený vrah
Už v polovině 19. století se londýnští intelektuálové shodnou, že existující anglické slovníky jsou zcela nedostačující. Rozhodnou se proto vytvořit nový, daleko obsáhlejší. Teprve po 22 letech však jejich plán nabere konkrétnější rysy.   Roku 1879 se Filologická společnost konečně domluví s Oxfordským vydavatelstvím na spolupráci. Připravovaný slovník má mít celkem čtyři svazky o 6400 stranách. […]
Sychrov: Galerie Rohanů skrývala překvapení
Stopy Rohanů lze vysledovat až do 10. století, nicméně skutečné slávy se rod dočká o několik staletí později. Svůj vliv ve Francii upevňují až do revoluce, pak se část z nich přesune do českých zemí. Jejich domovem se na více než 100 let stane zámek Sychrov.   S přestavbou Sychrova začne roku 1820 kníže Karel Alain […]
Panenka Barbie nesměla být krásná
Nejslavnější panence světa je 66 let a její cesta na trh byla mimořádně obtížná. Nikdo v úspěch panenky s dospělými tvary nevěřil.   Americká podnikatelka Ruth Handlerová (1916–2002) je spolu se svým manželem Elliotem (1916–2011) spoluvlastnicí nadějně se rozvíjející hračkářské firmy Mattel a přináší do společnosti ženský pohled. Rychle si povšimne, že zatímco autíček, stavebnic a figurek […]
Vlastenec Kinský s Marií Terezií nepohnul
Moderně uvažující politik, který předběhl svou dobu, český vlastenec, zároveň ale temperamentní až prchlivý muž. Takový je Filip Josef Kinský, jeden z nejbližších poradců Marie Terezie.   Pokud jsou k úspěšnému výkonu politické funkce třeba patřičné geny, má Filip Josef Kinský z Vchynic a Tetova (1700–1749) o budoucnost postaráno. Jeho otcem totiž není nikdo jiný než Václav Norbert […]
Zajímavosti
Je libo kořen? Zázračná tapioka zachraňuje životy
Dlouhá fronta se klikatí několik metrů. Ten, kdo už ji vystál, je sladce odměněn a chtivě brčkem usrkává podivnou tekutinu, kterou na dně obohacuje několik malých kuliček. Bubble tea právě dobývá Evropu!   Jak spolu souvisí cévnatá rostlina, kterou bychom našli především v tropických oblastech, a oblíbené pití teenagerů? Odpověď zní: Tapioka!   Šestkrát ročně […]
Potpourri: Květinový záhon v misce
Krásu a vůni květin si už naši předkové chtějí přenést do svých domovů a zachovat ji co nejdéle. A tak vymyslí proceduru, která jim v tom má pomoci.   Na lenošce se rozkošnicky usmívá krásná Madame de Pompadour (1721–1764). Francouzský král Ludvík XV. (1710–1774) rozepne masivní knoflíky kabátce a zhluboka se nadechne. Místností se line […]
Seymour Hersh: Hlídací pes demokracie
Rok 1968. Válka ve Vietnamu eskaluje a Američané mají těžké ztráty. Vietkong je všude, situace je napjatá. Americké velení se všemi silami snaží situaci zvrátit. A s neúspěchy přichází frustrace a s frustrací násilí.   Ale skutečnou podstatu násilí v Americe tuší málokdo. Armáda si informace hlídá. Když novinář Seymour Hersh (*1937) dostane od svého známého zajímavý tip, […]
Řeka Eufrat: Je kolébka civilizace na pokraji zániku?
Před tisíci lety pomůže k rozvoji prvních zemědělských společností na světě a v Bibli je dokonce zmíněn jako jedna ze čtyř řek, které zavlažují zahradu Eden. I dnes jsou na něm závislé miliony lidí. Ale zdá se, že nemusí trvat dlouho a řeka Eufrat zcela vyschne…   Může se to zdát jako ironie osudu i […]
Záhady a napětí
Děsivé vlkodlačí dědictví: Je polský rod Laski prokletý?
Po Evropě kolují temné legendy o lidech, kteří byli odsouzeni k věčnému životu ve vlčí podobě. Někdy však nejde jen o jednotlivce – prokletí prý postihlo celý polský šlechtický rod. Jak tato kletba vznikla a co s ní má společného biskup Stanislav? A je pravda, že poslední z vlkodlaků zemřel na jižní Moravě?   Evropské legendy se […]
Tajemství Kosovy Hory: Poltergeist, kostlivec a místo posledního soudu
Lomozící duch, přízrak na nádvoří, bořící se zdi i záhadný pohanský kámen v nedalekém lese – nenápadný zámek v poklidné středočeské obci skrývá víc, než by se na první pohled mohlo zdát. Místní legendy a svědectví o nadpřirozených jevech naznačují, že tu stále působí neznámé síly. Co se v těchto místech opravdu odehrává?   Na místě zámku […]
Zázrak v Želivě: Zachránil umírajícího kněze sám Bůh?
V 50. letech, v době, kdy v Československu probíhalo pronásledování biskupů, kněžích a dalších duchovních, se odehrál zázrak, který později uznal i papež Jan Pavel II. (1920–2005). V Želivském klášteře se měl ze smrtelné a nevyléčitelné diagnózy záhadně vzpamatovat kněz Jiří Maria Veselý (1908–2004). Skutečně šlo o zázrak?   Oboustranný zápal plic, otrava krve, nádory. To vše jsou diagnózy, […]
Od Bornea po Čínu: Existují bájné krokodýlí žáby?
Hluboko v džunglích Bornea a bažinách Číny se podle svědků ukrývá tvor, který odporuje veškeré logice. Obří žába s krokodýlí hlavou prý zvládne sežrat člověka. Pro domorodce je to pohroma, vědci zůstávají klidní: jsou to tvorové z legend, míní. Jenže svědectví přibývá a kryptozoologové hovoří o možném přežití pravěkého mastodonsaura!   Na severu Bornea, třetího […]
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
Na Maltě už léto začalo
panidomu.cz
Na Maltě už léto začalo
Potřebujete si odpočinout? Zkuste vyrazit na Maltu, hlavní sezóna tu právě začíná, přitom tu ještě není tolik turistů, ale ani není ještě extrémní horko. A tak se dá vyrazit jak obdivovat památky, tak na túru na kole a dokonce si i zaplavat v neuvěřitelně čistém moři. Malta leží pouhých 280 km od severoafrických břehů, čemuž
Pečený květák
nejsemsama.cz
Pečený květák
Takto upečený květák můžete přidat do salátu nebo si na něm pochutnat jen tak s oblíbeným dipem. Hodí se k němu česnekový i rajčatový. Ingredience: ● 1 středně velký květák ● 100 ml olivového oleje ● 1 lžička kari ● sůl ● pepř ● špetka mletého chilli ● 1 lžička mletého koriandru Postup: Květák překrojte na poloviny nebo na silné plátky. Spařte ho vroucí
Zdrženlivá moderna s trochou brutality
rezidenceonline.cz
Zdrženlivá moderna s trochou brutality
Jakmile otevřete dveře, vedoucí do tohoto bytu, doslova ztratíte smysl pro realitu, ohromeni dokonalostí hrou linií, světla a stínu. Jako byste právě vstoupili do malého samostatného světa, plného ticha a harmonie. Nepříliš velký single byt mladého svobodného muže, situovaný do progresivního rezidenčního komplexu ve velmi dynamické ruské metropoli, odráží charakter města a zdůrazňuje vkus a
KARLOVARSKÝ KRAJ: KDE SE RODÍ NEJCHUTNĚJŠÍ KYSELKY?
epochanacestach.cz
KARLOVARSKÝ KRAJ: KDE SE RODÍ NEJCHUTNĚJŠÍ KYSELKY?
V Karlovarském kraji vyvěrají jedinečné minerální prameny, které léčí návštěvníky z celého světa. Jejich největší koncentrace se nachází ve slavném lázeňském trojúhelníku. Pojďme se ale podívat na ty, o kterých se tak často nepíše. Řeč je o kyselkách, které najdete v samém nitru přírody. Při vašich výletech nezapomeňte ochutnat přírodní minerální vody různého složení a
Hrůza v kině – i ve skutečnosti? Některé pavouky bosou nohou nezašlápnete!
enigmaplus.cz
Hrůza v kině – i ve skutečnosti? Některé pavouky bosou nohou nezašlápnete!
Mladá žena si češe vlasy před zrcadlem: „Dneska mi to vážně sluší,“ říká si pro sebe. Náhle jí ale zmrzne úsměv na tváři. Na podlaze totiž spatří pochodujícího malého pavouka. „Huš,“ křikne žena a zaš
Sovětská sonda Kosmos 482 se vrací. Po 50 letech
21stoleti.cz
Sovětská sonda Kosmos 482 se vrací. Po 50 letech
Sovětská sonda Kosmos 482, která byla vypuštěna 31. března 1972 v rámci programu Venera s cílem prozkoumat planetu Venuši, se po více než 50 letech na oběžné dráze chystá na nekontrolovaný návrat do z
Krutá zrada Kuklové od tajného milence?
nasehvezdy.cz
Krutá zrada Kuklové od tajného milence?
Konečně zvítězila nad zákeřnou nemocí a oznámila, že je zcela zdravá. Radostné chvíle Michaely Kuklové (57) však údajně zastínilo zklamání. Přišla o muže, který jí měl být velkou oporou. Půvabná he
Moderní výzkumy: Sam Parnia a příjemné umírání
epochaplus.cz
Moderní výzkumy: Sam Parnia a příjemné umírání
Britský vědec Sam Parnia strávil čtvrt století zkoumáním zážitků blízké smrti a přinesl překvapivé závěry: umírání je často příjemné a klidné. Od teplého světla po setkání s příbuznými – jeho výzkumy naznačují, že smrt nemusí být děsivá. Přečtěte si, co moderní věda odhaluje o „oné straně“. Příjemné pocity Moody ale samozřejmě není jediný a ve
Luminox představuje své dosud nejvíce stealth taktické hodinky
iluxus.cz
Luminox představuje své dosud nejvíce stealth taktické hodinky
Společnost Luminox rozšiřuje svou legendární řadu Navy SEAL 3500 o nové hodinky blackout s inspirací stealth, které jsou vyrobeny výhradně z patentovaného materiálu CARBONOX™. Díky pouzdru, lunetě, a
Je možné, aby takové přátelství skončilo?
skutecnepribehy.cz
Je možné, aby takové přátelství skončilo?
Prošla jsem v práci tvrdou šikanou. Žádný z kolegů, se kterými jsem vždy dobře vycházela, se za mě nepostavil. Dokonce ani Šárka. Na základní škole jsem pracovala ráda do té doby, než mě začal tvrdě šikanovat ředitel. Bylo to naprosto nespravedlivé a všichni to věděli. Chtěl se mě zbavit a přijmout místo mě svou známou, mladou krev. Povídalo se,
6 čínských vynálezů, které změnily svět
historyplus.cz
6 čínských vynálezů, které změnily svět
Ting, vyčerpaná po celodenní dřině, si sedne ke své misce nudlí. S chutí se pouští do jídla. Bez těstovin by na samé výspě Říše středu se svou rodinou nepřežila…   Rychle hotové jídlo v podobě misky nudlí vítězí v čínské kuchyni už po tisíce let. Jeden archeologický objev rozsekne i dlouholetý spor Číňanů s Italy,
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