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
Někdy svět pro oči nevidí. Co představuje větší emisní problém než auta, lodě nebo  letadla? Co zanechává výraznou stopu v životním prostředí, v našich peněženkách a přispívá k sociálním problémům? Potraviny – tedy přesněji plýtvání potravinami.   Vědci v projektu Drawdown představili 100 řešení, jak snížit dopad klimatické krize. A jako třetí nejdůležitější řešení, které […]
Každý z nás je nositelem přibližně 4 milionů genetických variant. Ale jen málokomu se povede vyhrát v genetické loterii něco opravdu cenného, jako třeba barevnější vidění světa, nádherné řasy nebo silné svaly bez cvičení.   Miliony barev Většina z nás dokáže rozeznat asi jeden milion odstínů barev. To ale nejsou hranice lidských možností. Asi 12 % […]
V květnu patřil obzor polárním zářím, které se v podobné intenzitě opakují jednou za 500 let. Zatímco se svět kochal, naše planeta čelila nejsilnější geomagnetické bouři za více než 20 let. Podle vědců šlo ale jen o ochutnávku toho, co nás čeká v nejbližších letech. Žhavme foťáky, chraňme elektroniku, Slunce se dostává do ráže.   Mezi 3. a […]
Třetina Čechů starších 15 let užívá nikotin a mezi mladými od 15 do 24 let je tento údaj ještě vyšší. Nikotin v tomto věku užívá polovina z nich.   Roste také počet mladých, kteří sahají k alternativám klasických cigaret, zejména k cigaretám elektronickým. Je to zdravější alternativa? Pokud jde o alkohol, zůstává Česká republika v […]
reklama
Historie
Založení španělské inkvizice: Ferdinand II. našel metlu na poddané
Sixtus IV. mu dělá problémy. Odmítá posvětit vznik španělské inkvizice, nad kterou nebude mít přímou kontrolu. Ferdinand II. Aragonský je ale tvrdý protivník. Má na papeže páky a nakonec ho přesvědčí, aby mu vyšel vstříc!   Vzali se v roce 1469. Ferdinand II. Aragonský (1452–1516) a Isabela Kastilská (1451–1504) mají společný cíl – sjednotit pod […]
Šílená císařovna pila vodu z kašen!
„Tentokrát skutečně odplouváme,“ pošeptá Šarlota manželovi. „Budeme vládnout a já chci, aby nám Evropa záviděla.“ Maxmilián Habsbursko-Lotrinský (1832–1867) se na svou půvabnou ženu usměje, rozjařený žhavými slunečními paprsky, pocitem neskonalého štěstí i ovacemi, jimiž je všude vítají. „Proč by tomu mělo být jinak? Plujeme do nové země, proslulé svým bohatstvím, z níž vytvoříme mocný a moderní […]
Sv. Augustin: Z prostopášníka vyrostl Učitel církve
Učenec s knihou a psacím brkem, ale také s hořícím srdcem, obklopený anděly. Tak bývá nejčastěji zobrazován svatý Augustin, který si právem vysloužil přízvisko Učitel církve.   S církví to Augustin, jenž přichází na svět 13. listopadu 354 ve městě Thagaste (v dnešním Alžírsku), v dětství nemá jednoduché…Matka je sice zbožná křesťanka, která je dnes známá jako svatá […]
Pyrenejský Titanic: Proudilo přes nádraží Canfranc nacistické zlato?
V panenské přírodě mezi horskými štíty Pyrenejí působí nepatřičně. Řeč je o nádraží Canfranc. Jde totiž o jednu z největších a nejluxusnějších železničních stanic světa.   Početným davem se rozléhá jásot. 18. července 1928 je v provincii Huesca otevřeno největší španělské nádraží. „Pyreneje již neexistují,“ prohlašuje král Alfonso XIII. (1886–1941) během slavnostního aktu. Toho se účastní také francouzský […]
Zajímavosti
Tajemství Times Square: Co se skrývá za záplavou neonů?
Tepající srdce newyorského Manhattanu. To je Times Square, monstrózní křižovatka mezi Broadwayí a Sedmou avenue. Jeden průzkum dokonce tvrdí, že 22 centů z každého dolaru utraceného turisty v nejlidnatějším městě USA začíná svůj koloběh právě zde. Times Square má ale i svá tajemství…   Pokud byste tudy projížděli na konci 19. století, narazíte na fádní […]
SOS: Tečky a čárky, které zachraňují životy!
Stačí napsat ta tři písmena kdekoliv na světě a většina lidí se okamžitě dovtípí. Pokud ne, přichází na řadu trojice teček, čárek a znovu teček. V Morseově abecedě by měl poznat volání o pomoc skutečně každý.   Jako místo narození světoznámého signálu můžeme s klidem označit Berlín, s rokem zavedení je to ale trochu složitější. V […]
Podivný případ sondy Phobos 2: UFO, nebo šlendrián?
Sotva začne kosmická sonda na orbitě Marsu plnit úkoly, odmlčí a nikdy už se neozve. Na poslední fotografii je však něco velmi znepokojivého. Obří diskovitý stín připomínající létající talíř.   V červenci 1988 vysílá Sovětský svaz v rozestupu 14 dnů k Marsu dvě sondy. Phobos 1 a Phobos 2 jsou tříose stabilizované planetární sondy o […]
Těší mě, ruměnice! Proč na ni nešlapat?
Dětský prstík šťouchne do dvou červených ploštic. „Mamí, koukej, jak běhají, chudáčci, oni se k sobě přilepili zadečkem a nemůžou od sebe! “ Maminka se nervózně pousměje a táhne holčičku pryč: „No vidíš to. Tak už pojď.“   Slunéčko, chroust, roháč, mandelinka. To je jen krátký seznam nejslavnějších brouků, jaké u nás potkáte. Mnohý by mezi […]
Záhady a napětí
Polský Roswell: Havarovalo u našich sousedů UFO?
Je brzké lednové ráno roku 1959, když v tom zachytí radarové stanice v polském Gdaňsku-Rębiechowie formaci několika záhadných objektů. Svědky tohoto incidentu mají být také vojáci z místní vojenské jednotky, kteří na obloze spatří jasný, zářící objekt. Tento objekt se má pohybovat neobvyklým způsobem – mění směry a jeho rychlost je mnohem vyšší než u letadel. […]
Průkopník NASA John Parsons: Zahrával si s okultními silami?
Přistání na Měsíci, k němuž došlo v roce 1969, bývá právem označováno za jeden z největších triumfů v dějinách lidstva. Nemalou měrou však k němu přispěl také člověk, jehož osud se mohl ubírat úplně jinou cestou, kdyby se nenadchl pro komunistickou ideologii a následně také pro okultismus…Jeho předčasná smrt je navíc dodnes doprovázena řadou nezodpovězených […]
Šokující Tabulka prokletí: Dokáže zabíjet i po 3400 letech?
V rozevřené dlani amerického archeologa Scotta Striplinga je možné spatřit drobný předmět. Jde o olověnou destičku, která je jen o něco málo větší než poštovní známka. Americký badatel si je přesto jistý, že v ruce třímá jedinečný nález. V jeho tváři je ovšem možné zahlédnout i obavy. Má totiž neblahé tušení, že nově nalezená tabulka měla sloužit k temným […]
Smrt a olověné masky: Co se odehrálo na brazilském kopci?
Píše se 20. srpen 1966 a brazilský chlapec si na úbočí kopce Vintém Hill poblíž Rio de Janeira pouští draka. Poklidná atmosféra se však mění ve chvíli, kdy hoch náhodně objevuje dvě mrtvá mužská těla. Proč se z případu stane jedna z největších záhad Brazílie?   Případ nabírá na obrátkách poté, co jsou policisty obě těla důkladně […]
Nenechte si ujít další zajímavé články
Designové auto roku s rekordem v Guinnnesovce
21stoleti.cz
Designové auto roku s rekordem v Guinnnesovce
Byl prvním sériově vyráběným hybridem, který způsobil revoluci v automobilovém průmyslu. Který z Toyoty udělal lídra v oblasti elektrifikace a vlastně i největší automobilku na světě. Dodnes je to prv
Vrch Peklo: Nachází se zde brána k satanovi?
enigmaplus.cz
Vrch Peklo: Nachází se zde brána k satanovi?
Při pohledu na nevysoký kopec kousek od zámku Kratochvíle by jen málokdo hádal, s jak temnými legendami je spojovaný. Jeho úbočí je totiž obsypané ovocnými stromy a pohlednými staveními. Na vršku s př
Dijon, město vévodů
epochanacestach.cz
Dijon, město vévodů
Když se řekne Dijon, asi každému se vybaví hořčice. A to je trochu málo. Městu na východě Francie spíš sluší přízvisko město burgundských vévodů nebo město sta zvonic. Ale také nesmíme zapomenout na víno, jsme přece přímo v srdci Burgundska. Ale pojďme se nejdříve projít po městě. Ve dne pravda trochu ospalém, ale už zvečera
Přepychový styl bývalé chatrče
rezidenceonline.cz
Přepychový styl bývalé chatrče
Opravdu originální bungalov, jak zvenčí, tak uvnitř, je dílem dnes už hvězdného manželského páru Roberta a Cortney Novogratzových. Dům ležící na břehu jezera v brazilském městečku Trancoso je o to zajímavější, že manželé jsou vlastně samouky. Žijí v něm se svými šesti dětmi. Zakladatelé firmy Sixx Design svůj domov charakterizují především jako klidný a chladivý,
Žena si Blažka chodí hlídat!
nasehvezdy.cz
Žena si Blažka chodí hlídat!
Z účasti Filipa Blažka (51) ve StarDance není jeho žena Jolana (44) nijak nadšená. Herec sám prozradil, že na přímé přenosy bude manželka chodit, jen pokud zvládne svoji žárlivost. Chvíli před prv
Skutečný příběh jednoho kytarového mága
skutecnepribehy.cz
Skutečný příběh jednoho kytarového mága
Světově uznávaný kytarový virtuos a skladatel Štěpán Rak byl hostem další hudebně zábavné talk show Hovory W, která se už několik let pravidelně koná v příjemném prostředí útulné rozhlasové kavárny Radiocafé v budově Českého rozhlasu v Praze. Moderátoři Jiří Werich Petrášek, Pavel Mészáros a pianista Karel Štolba si tentokrát pozvali pozoruhodnou hudební osobnost, která se
Od plotny až na vysokou školu: Přelom ve vzdělávání žen
epochaplus.cz
Od plotny až na vysokou školu: Přelom ve vzdělávání žen
Dívka nebývala v rodině vždy výhrou. Bylo nutné zajistit jí věno, aby se mohla dobře vdát. Scénář jejího života už byl většinou předem daný. Založit s mužem rodinu, porodit spoustu dětí a postarat se o ně. Vzdělávat se? To bývala představa z říše snů. Názory na ženské vzdělávání se začínají měnit až v průběhu 2. poloviny 19. století. Vzdělávání
Svatomartinské hodování: Pomalu pečená kachna s brusinkami
nejsemsama.cz
Svatomartinské hodování: Pomalu pečená kachna s brusinkami
Místo tradiční husy si můžete upéct i kachnu. Dlouhé pečení při nízké teplotě uchová maso šťavnaté a křehké. Potřebujete: ✿ 1 celou kachnu ✿ sůl ✿ 2 lžičky drceného kmínu ✿ 2 lžičky sušeného rozmarýnu ✿ 2 snítky rozmarýnu ✿ 4 menší jablka ✿ 2 pomeranče ✿ brusinkový kompot ✿ 200 ml smetany 1. Kachnu omyjte a osušte. Osolte ji zvnějšku i zevnitř, posypejte
Junghans představuje velkolepý styl pro jednotlivce a páry
iluxus.cz
Junghans představuje velkolepý styl pro jednotlivce a páry
Hodinky Meister S Automatic a Meister S Chronoscope zajistí svým majitelům vždy reprezentativní vzhled v práci, při sportu i během volna. Varianty s půlnočně modrými číselníky a nápadnými náramky z uš
Kuřecí stehna v křupavém obalu
tisicereceptu.cz
Kuřecí stehna v křupavém obalu
Stehenní řízky se hodí na nejrůznější účely, třeba na party pohoštění pro všechny masožravce. Minikuřátka navíc skvěle chutnají i zastudena. Ingredience 500 g stehenních kur
Štěpán Rak: Od klasické kytary jsem vždycky zdrhal
panidomu.cz
Štěpán Rak: Od klasické kytary jsem vždycky zdrhal
Světově uznávaný kytarový virtuos a skladatel Štěpán Rak byl hostem další hudebně zábavné talk show Hovory W, která se už několik let pravidelně koná v příjemném prostředí útulné rozhlasové kavárny Radiocafé v budově Českého rozhlasu v Praze. Moderátoři Jiří Werich Petrášek, Pavel Mészáros a pianista Karel Štolba si tentokrát pozvali pozoruhodnou hudební osobnost, která se
Proč se lidé na baraby dívali skrz prsty?
historyplus.cz
Proč se lidé na baraby dívali skrz prsty?
Kočují po Evropě a hloubí tunely. Žijí v uzavřené komunitě a s „cizáky“ se příliš nestýkají. I to je důvod, proč se jich lidé bojí a vidí v nich nebezpečné gaunery. Pravda, mezi baraby se najdou i kriminálníci, většinou jsou to však čestní a drsní chlapi, kteří nedají na svou práci dopustit!   V rakouské monarchii vypuká v polovině
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