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
Největší český výrobce letadel, společnost AERO Vodochody AEROSPACE, pojmenovala svůj nejmodernější cvičný letoun L-39 Skyfox. Název odkazuje na dlouholetou tradici úspěšných československých letounů, jako byly L-29 Delfín nebo L-39 Albatros, a zároveň vystihuje jedinečné vlastnosti nového cvičného stroje.   Aero letoun L-39 Skyfox produkuje v sériové výrobě a letos navíc slaví 105. výročí od založení. Za […]
Diabetes je závažné onemocnění, které neovlivňuje jen hladinu cukru v krvi, ale může způsobit i vážné poškození zraku. Diabetická retinopatie (poškození sítnice oka), jedna z nejčastějších komplikací cukrovky, patří k hlavním příčinám slepoty ve světě.   Avšak moderní technologie přinášejí naději, jak těmto komplikacím předejít. Nový diagnostický nástroj jménem Aireen, založený na umělé inteligenci, umožňuje rychlou […]
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 % […]
reklama
Historie
Nejzáhadnější rytina všech dob: Lze Melancholii vůbec rozluštit?
Rok 1514 je v životě německého renesančního umělce Albrechta Dürera nesmírně krutý. Umírá mu jeho milovaná matka. „Smutek, který jsem kvůli ní cítil, se nedá ani popsat,“ zaznamenává si tehdy. A pak stvoří Melancholii I, mědiryt zhruba ve formátu A4, který dodnes mate historiky umění.   Podle znalce renesančních umělců Giorgia Vasariho (1511–1574) Dürerova Melancholie […]
Bohuslav Martinů strávil dětství na věži
V těsné blízkosti bytu duní ohlušující věžní zvony. Uloženo v zásuvce prádelníku si tu ale tiše a spokojeně pobrukuje malé dítě, kterému je předurčeno stát se jedním z největších českých hudebních skladatelů v dějinách.   Když 8. prosince 1890, právě ve svátek Panny Marie, vyzvánějí zvony na věži poličského kostela sv. Jakuba, nemohou obyvatelé města o 36 […]
Katedrálu zachránil potápěč
Anglie na počátku 20. století bije na poplach. Winchesterská katedrála, jeden z největších a nejslavnějších chrámů v zemi, se hroutí. Ve stavbě dlouhé 170 metrů s klenbou, tyčící se do výše 24 metrů, se objevují trhliny.   K vyboulenému zdivu se přidávají uvolněné a padající kameny a celá budova se naklání…„Základy v měkké zemi nejsou vybudovány dostatečně pevně,“ […]
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 […]
Zajímavosti
Hřbitov se zkříženým hnáty: Piráti najdou věčný klid u Madagaskaru!
Ostrov Svaté Marie platí za zapomenutý kout planety. Madagaskarská končina prožívá zlatý věk na přelomu 17. a 18. století, kdy se tamní zátoky stávají výtečným úkrytem pro piráty. Zřídí si tu dokonce i svůj vlastní hřbitov!   O ráji bukanýrů a korzárů se poprvé zmíní anglický pirát Adam Baldridge, který během roku 1691 zvedá kotvy […]
Vzkříšení pratura: Z vyhynulého zvířete se stane poklad
Toto mohutné zvíře s impozantními rohy je zobrazeno na pravěkých jeskynních malbách či petroglyfech a jeho podoba je otisknuta také ve figurkách z doby bronzové…Objevuje se na starověkých egyptských reliéfech a v náboženstvích starověkého Blízkého východu symbolizuje sexuální potenci, sílu i zdatnost.   Jeho rohy se používají jako součást obětních darů, trofeje i nádoby na […]
Hadice: Malíře inspiruje tragický požár!
I tak obyčejnou věc jako je hadice musí někdo vymyslet…Existuje sice historka, jak kolem roku 400 před naším letopočtem ve starém Řecku hasí zápalné šípy tak, že nasadí na vaky s vodou býčí střeva, a těmi pak „stříkají“, to se však nezdá příliš účinné ani pravděpodobné. Pro skutečný počátek hadic se vypravíme do Holandska 17. […]
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 […]
Záhady a napětí
Tuhý kořínek vyhynulé šelmy: Mohl v Africe přežít prastarý druh medvěda?
Odskočit si z tuniské pláže do blízkého okolí a natrefit na medvěda? Zní to možná úsměvně, ale medvědi se v této části Afriky hojně vyskytovali, a to ještě relativně nedávno. Medvěd atlaský byl dobře znám například Římanům, kteří tuto šelmu rádi využívali při gladiátorských zápasech. Kam se však tento druh medvěda v proudu času ztratil? Může stále někde […]
Zjevení Panny Marie v Litmanové: Staly se mladé dívky svědky zázraku, nebo obětí klamu?
Že zázraky neexistují? A co když ano? Jeden takový se mohl stát v roce 1990 na sousedním Slovensku. Dvě mladé dívky si tehdy nedaleko obce Litmanové užívaly bezstarostných her, když v tom se jim zjevila samotná Panna Maria Neposkvrněné Čistoty. Od té doby se hora Zvir stala nejmladším poutním místem.   První zjevení se mělo […]
Na bolest i proti depresím: Mohou magnety léčit?
Mnozí ji považují za přeceňovaný experiment, který má daleko menší výsledky, než jak je prezentováno. Jiní však vidí v takzvané magnetoterapii pozoruhodnou alternativní léčbu, která může pomoci s řadou tělesných i psychických neduhů. Jak to tedy je? Má smysl léčbu s pomocí magnetů absolvovat?   Léčitel v orientálně vypadajícím rouchu si zamyšleně prohlíží zranění, které malé děvčátko […]
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. […]
Nenechte si ujít další zajímavé články
Nakonec neskončím sama!
skutecnepribehy.cz
Nakonec neskončím sama!
Když mi zemřel milovaný muž, nikoho jiného jsem si nehledala. Cesty osudu jsou někdy ale nevyzpytatelné. Roky jsem žila sama. Manžel mi zemřel na rakovinu. V den desátého výročí jeho úmrtí jsem uklízela knihovnu. Když jsem vzala do ruky jeho nejoblíbenější knížku o letadlech, vypadl z ní zvláštní vzkaz a peníze. Boj prohrál Nikdy v životě jsem netrpěla tolik jako
V nové kavárně na Pankráci zaplatíte kryptoměnami
iluxus.cz
V nové kavárně na Pankráci zaplatíte kryptoměnami
V OC Arkády Pankrác byla otevřena unikátní kavárna BITmarkets Café by CAFÉ LEVEL, která propojuje lásku ke kvalitní kávě s fascinujícím světem kryptoměn a technologických inovací. Návštěvníci si zde m
Bylinky pro lepší spánek a psychickou pohodu
panidomu.cz
Bylinky pro lepší spánek a psychickou pohodu
Špatně usínáte? Přes den jste zase ve stresu, nervózní a neklidní? Není divu, v dnešní době se to týká téměř každého z nás. Ale než sáhnete po tabletce, zkuste to jinak. Pomoci vám mohou bylinky. Samozřejmě i s nimi musíte zacházet opatrně a jejich účinek může být pozvolnější, ale zase jsou k organismu šetrnější. Použít
Konec muže nenásilného odporu: Mahátma Gándhí
epochaplus.cz
Konec muže nenásilného odporu: Mahátma Gándhí
Mahátma Gándhí, známý jako „Velký duch“, byl jedním z nejvýznamnějších vůdců indického boje za nezávislost. Jeho filozofie nenásilného odporu inspirovala miliony lidí po celém světě. Přestože jeho život skončil tragicky, jeho odkaz žije dál jako symbol míru a svobody. Po první světové válce je stále více lidem zřejmé, že se éra britské koloniální velmoci chýlí
Středověké hrady krále Václava IV.: Historické legendy i strašidelné příběhy ze současnosti…
enigmaplus.cz
Středověké hrady krále Václava IV.: Historické legendy i strašidelné příběhy ze současnosti…
Bezprostřední příčinou ke stavbě nového hradu Točníka byl bezpochyby požár, který roku 1395 poškodil původní králův hrad Žebrák. Nedlouho poté si tedy začal král Václav IV. stavět honosnější a pohodln
Pojďte se projít po mostě
epochanacestach.cz
Pojďte se projít po mostě
K čemu jsou mosty přes řeku? Aby měl člověk blíž k člověku přece! Mnohé z nich si zaslouží pro svou krásu, jedinečnost nebo architektonické provedení naši bližší pozornost. Často po nich projdeme a ani si jich nevšímáme. Přitom jsou tak zajímavé. Nejeden fotograf by možná kvůli jejich kráse a pořízení snímku před nimi padl i
Šťastná novinka u Marešů?
nasehvezdy.cz
Šťastná novinka u Marešů?
Během dovolené v Las Vegas zamířil moderátor Leoš Mareš (48) do tetovacího salónu a na ruku si nechal zvěčnit jména svých tří dětí – Jakuba, Matěje a Alex. Pochlubil se tím svým fanouškům, kteří
Nový život pro starobylou usedlost
rezidenceonline.cz
Nový život pro starobylou usedlost
Původní lovecký zámeček, už tak trošku trochu staromódní, byl zcela zrekonstruován, aby se proměnil v elegantní, moderní a příjemné útočiště. Jsou místa, která nás okouzlí na první pohled; mají ono těžko uchopitelné kouzlo přitažlivosti. Stejně tak tomu bylo i s malým, tak trochu zanedbaným zámečkem, vzdáleným několik málo kilometrů západně od francouzského Lyonu. Když mladí manželé poprvé tuto romantickou stavbu
Ruský Kolumbus: Na moře ho znovu vyhnala carevna
historyplus.cz
Ruský Kolumbus: Na moře ho znovu vyhnala carevna
Loď dánského kapitána si proráží cestu chladnými vlnami stále dál na sever. Všichni s napětím hledí kupředu. Postaví se lodi do cesty pevnina? Žádná tu ale není a cesta je volná. Svět se konečně dozví, že Asie není spojena s Amerikou. Rodina celního inspektora, do níž se v dánském přístavním městě Horsens narodil chlapec Vitus Bering (1681–1741),
Opečené škubánky s mákem
tisicereceptu.cz
Opečené škubánky s mákem
Jednoduché sladké jídlo připravené z mouky a brambor buď milujete, nebo nenávidíte. Specifickou chuť jídlu propůjčuje také mák, kterým se šišky sypou. Potřebujete 1 kg brambor 220 g hladké mouk
Jak se vyhnout nachlazení? Pomůže strava a otužování!
nejsemsama.cz
Jak se vyhnout nachlazení? Pomůže strava a otužování!
Podzim přináší nejen chlad, ale i virózy a nachlazení a další nemoci. Můžete se jim ale vyhnout, když posílíte svou imunitu. Imunitní systém, pokud dobře funguje, nás chrání před škodlivými mikroorganismy. Pokud ale dojde k jeho oslabení, je potřeba mu pomoci. Jezte s rozmyslem Pestrý jídelníček je jedním z nejdůležitějších předpokladů. Zařaďte do něj co nejvíce čerstvé zeleniny a
Blboun nejapný 2.0: Bude se mít kam vrátit?
21stoleti.cz
Blboun nejapný 2.0: Bude se mít kam vrátit?
Když u břehů Mauriciu poprvé přistála evropská loď, námořníci se mohli potrhat smíchy: Jídlo jim tam chodilo samo naproti! Ptáci velcí jako krocani se dali bezelstně ubíjet, neutíkali a svá vejce nech
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