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
Zatímco zdravý člověk může bez zdravotních následků ztratit až 15 % své krve, někteří lidé tuto schopnost nemají. Nemusí se vždy jednat o vrozený problém, jako například u hemofilie. Zvýšená krvácivost se může rozvinout během života a poukazovat na jiné zdravotní problémy.   Přitom krevní srážlivost, zdokonalovaná evolucí po miliony let, je klíčová pro přežití […]
Toyota Motor Europe ve spolupráci se společnostmi Hydrogen Refueling Solutions (HRS) a ENGIE přináší revoluci v tankování vodíku. Nová technologie Twin Mid Flow, která umožní bleskové doplnění paliva jak pro lehká, tak těžká vozidla, bude testována v rámci projektu RHeaDHy, financovaného z prostředků EU. Jedním z hlavních problémů rozvoje vodíkové infrastruktury je rychlost tankování – […]
Pachové stopy jsou významným identifikačním i důkazním materiálem při řešení a odhalování mnoha, často závažných, zločinů. Hlavními aktéry v této kriminalistické činnosti jsou především služební policejní psi se speciálním výcvikem.   Protože důkazní hodnota pachové stopy závisí na způsobu jejího získání, uchování a analýze, mohou nově vyvinuté a patentované nanovlákenné sběrače pachových stop výrazně změnit […]
Dne 7. května 1915 se odehrála jedna z největších námořních tragédií první světové války. Britský zaoceánský parník RMS Lusitania byl torpédován německou ponorkou U-20 a během pouhých osmnácti minut se potopil. Událost si vyžádala životy 1 198 cestujících a členů posádky a měla dalekosáhlé důsledky pro průběh války.   A právě na pozadí těchto historických […]
reklama
reklama
Historie
Musel si Karel IV. na nejvyšší poctu počkat?
Moc římského krále už nemůže být větší, ale dá se přece jen ještě o něco vylepšit. Titul císaře je symbolický, ale znamená dosažení nejvyššího postavení, o jakém může smrtelník snít. A Karel IV. dokáže mít velké sny!   Český panovník Karel (1316–1378) je už od roku 1346 římským králem, ale císařský titul, který by znamenal […]
První athénský tyran si vylepšoval image pořádáním her
Vyhodíte ho dveřmi, vrátí se oknem. Tak by se dala charakterizovat politická kariéra Řeka Peisistrata, který se teprve na třetí pokus prosadil a stal se v období antiky historicky prvním athénským tyranem.   Píše se rok 546 př. n. l., když se Peisistratos rozhodne chopit moci v Athénách – už potřetí. Jeho předchozí dva pokusy […]
Ruský da Vinci neunikl stalinským čistkám
Soudní tribunál nijak netrápí, že před ním stojí jeden z nejbrilantnějších vědců a filozofů tehdejší doby. „Odsuzuje se k smrti,“ zní verdikt. Životní cesta ruského da Vinciho tak končí na popravišti a jeho tělo v hromadném hrobě.   Své matematické i duchovní zaměření Pavel Alexandrovič Florenskij (1882–1937) podědil. Mezi předky má ortodoxního kněze, otec je železničním inženýrem. Po […]
Ukrývá porubský Oblouk srp a kladivo?
Za prací v dolech a hutích na Ostravsku se po roce 1948 sjíždějí tisíce dělníků z celého Československa. Komunistická vláda musí vyřešit naléhavý problém, kde budou všichni bydlet. Nakonec se rozhodne vybudovat nové centrum ocelového srdce republiky, a to s kvalitním bydlením, spoustou zeleně a občanskou vybaveností.   Pověřená komise vybírá pro ambiciózní plán vesnici […]
Zajímavosti
Heinrich Kramer: První papežem jmenovaný lovec čarodějnic
Německý dominikánský mnich Heinrich Kramer (?1430–1505) se z pověření papeže stává prvním oficiálním lovcem čarodějnic na plný úvazek. Má přivádět zbloudilé zpět k pravé víře, což se však v jeho podání zvrhne v masakr plný mučení a upalování.   Je mu 45 let, když si v roce 1475 doslova vynutí jmenování inkvizitorem řádové provincie Alemannia, […]
Krví nasáklý Hotel Cecil: Tady si ubytování raději nerezervujte!
Hosté opakovaně urgují recepční. Stěžují si na kvalitu hotelové vody. Vedení to zprvu neřeší a nespokojenost připisuje na vrub zhýčkanosti. Po několika týdnech přeci jen vyšlou údržbáře zkontrolovat vodní nádrž. A ten v ní objeví mrtvolu!   Komplex uprostřed Los Angeles nese až do roku 2011 název Hotel Cecil a znalí turisté se mu raději […]
Důchod: První penze vyplácí už ve starém Římě
Ač se první důchody vyplácejí už před více než dvěma tisíci lety, jejich historie je mnohem kratší. Ještě před 145 lety totiž žádné neexistují a lidé se musí se stářím popasovat na vlastní pěst.   Poprvé se důchod objeví ve starém Římě, kde ho dostávají vysloužilí legionáři. Zpočátku ve formě pozemků, než v roce 13 […]
Co nevíte o podivuhodných žížalách
Na vlhkém chodníku se klikatí dešťovky. „Fůj, žížaly!“ povykuje holčička a odmítá se hnout z místa. Však mohou dorůst až do délky 30 cm. A to je ještě nic. Zatím rekordním kouskem je jedinec dlouhý 6,7 metru a vážící 1,5 kg!   Africké žížaly Microchaetus rappi běžně dorůstají do 1,5metrové délky. Ovšem onen 6,7metrový kousek je […]
Záhady a napětí
Tajemný Klášterec nad Orlicí: Ďáblové pod omítkou svatostánku?
Kostel Nejsvětější Trojice najdeme v podhůří Orlických hor, v obci Klášterec nad Orlicí. Historie tohoto původně gotického kostela sahá hluboko do minulosti. Uvnitř kostela, v oblouku mezi kněžištěm a chrámovou lodí, nacházejí restaurátoři nápis: ,,Chrám tento Nejsv. a nerozdílné Trojice Boží vystavěn jest v Létu 453 od Narození Božího“. Je tedy možné, že se může jednat o […]
Mají obrazy nizozemského umělce vymývat mozek?
Za abstraktními liniemi a geometrickými vzory Pieta Mondriana se podle jisté konspirační teorie skrývá něco víc než jen malířova snaha zachytit krásu jednoduchosti. V jeho obrazech jsou prý zašifrovaná podprahová sdělení, která mají přeprogramovat mozek diváka. Kolik pravdy na takovém tvrzení může být?   Smyslem umění je na člověka nějak zapůsobit, vyvolat emoce a přimět […]
Léčba tmou: Je prastará metoda účinnější než moderní lékařství?
Extrémně dlouhý pobyt ve tmě či extrémní chlad: mohou tyhle zážitky pomáhat více než klasická medicína? Zdá se, že ano. Obé spouští v lidském organismu procesy, kterých lze psychoterapií či medikací dosáhnout stěží. Jak to?   Izolace ve tmě. Podle jedněch nelidská technika, která se ještě v minulém století používala při výsleších válečných vězňů. Podle […]
Měsíc Europa v hledáčku NASA: Odhalí nová sonda mimozemský život?
Lovci mimozemského života upírají zrak k Europě, jednomu z Jupiterových měsíců. Hostí tenhle zamrzlý svět s oceánem a silnou vrstvou ledu život? Právě to chce zjistit NASA. Posílá sem sondu Europa Clipper. Fascinující měsíc má detailně prozkoumat.   Kosmická loď Europa Clipper je už 85 milionů kilometrů daleko od Země. Míří k jupiterovu měsíci Europa, […]
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
Co se zbytky chleba?
panidomu.cz
Co se zbytky chleba?
Zůstal vám doma tři dny starý chleba, který už se nikomu jíst nechce, ale vyhazovat ho je taky škoda? Možná by se dal ještě skvěle zužitkovat a zároveň byste si mohli pochutnat. Ceny pečiva vystřelily za poslední měsíce do výše, o níž se nám dřív ani nezdálo, a tak jsme připravili tipy, jak chléb využít
Nová zelená revoluce: Spasí zemědělství genetické inženýrství?
21stoleti.cz
Nová zelená revoluce: Spasí zemědělství genetické inženýrství?
Tváří v tvář klimatické změně odborníky zaměstnává otázka, jak nakrmit rostoucí populaci. V minulém století nás zachránily pesticidy a chemické hnojení, v tom současném je nadějí úprava genů. Brzy tak
7 kroků k bezchybnému make-upu
nejsemsama.cz
7 kroků k bezchybnému make-upu
Být nalíčená tak, aby to vypadalo, že make-up vlastně nemáte, je v současnosti velký hit, který přispívá k dokonale svěžímu vzhledu. Co přinese jaro 2025 v oblasti líčení? Trendy se vrací zpět k jednoduchosti, která oslavuje přirozenou krásu a ženskou něhu. S nánosy make-upu a silným obočím se tak postupně rozloučíme, na řadu přichází minimalismus. 1. Séra a báze Zralé ženy by měly
Orientální palác uprostřed pouště
rezidenceonline.cz
Orientální palác uprostřed pouště
Její ladné křivky, uspořádání i barevnost vykazují charakteristiky exotické marocké architektury. Rezidence plná kleneb, kupolí, okouzlujících nádvoří, zahrad a extravagantní dekorativnosti dýchá tajemnou krásou, za níž stojí mimo jiné i zruční autentičtí řemeslníci. Casbah Cove je zosobněným snem chicagského realitního investora, který je sám horlivým amatérským dekoratérem. Poté, co našel vhodný pozemek pro svůj projekt,
Tančit neumím, s tou dívkou jsem se ale vznášel
skutecnepribehy.cz
Tančit neumím, s tou dívkou jsem se ale vznášel
Moje taneční byl jeden velký trapas, už jsem to vzdával, když si najednou pro mě přišla překrásná dívka. Moje nohy se najednou vzpamatovaly. V rádiu hráli valčík Na krásném modrém Dunaji a já se rozpomněl na podivnou událost, která se odehrála tak dávno, v 80. letech minulého století. Jejím hlavním aktérem jsem byl já. Předně je třeba říci,
Nahlédněte do minulosti kouzelnou krabičkou… Drží ji teď Vatikán?
enigmaplus.cz
Nahlédněte do minulosti kouzelnou krabičkou… Drží ji teď Vatikán?
Italský katolický kněz Marcello Pellegrino Ernetti (1925–1994) spolu se svým kolegou Françoisem Brunem (*1931) tvoří počátkem 60. let minulého století součást dvanáctičlenného týmu odborníků z celého
Medové paličky s limetovou šťávou
tisicereceptu.cz
Medové paličky s limetovou šťávou
Děti zbožňují výrazné chutě a především ve spojení s křupavými kuřecími paličkami. Udělejte je šťavnaté a příjemně sladkokyselé. Ingredience 500 g – 1 kg kuřecích paliček 6 lžic medu 3 lžíce o
Charles Darwin hrál žížalám na klavír
historyplus.cz
Charles Darwin hrál žížalám na klavír
Vědec zajede prsty hluboko do klaviatury a s pohledem upřeným na skleněnou dózu na pianu několikrát důrazně zmáčkne durový akord. Vtom to v nádobě ožije. Nasbírané žížaly začnou v hlíně lézt, skoro jako by se snažili prchat. Jsou snad tito půdní červi schopni slyšet hudbu? Nikoliv. Charles Darwin ale během pokusu zjistí, že velmi silně
Nahání Morávkovou bohatý podnikatel?
nasehvezdy.cz
Nahání Morávkovou bohatý podnikatel?
Herečka a moderátorka Snídaně s Novou Dana Morávková (53) snad zastavila čas. Stále vypadá skvěle a nebojí se svou krásu dát na odiv. Není divu, že má stále spoustu ctitelů, a jakmile sdílí na inter
Mozartovo město Salzburk
epochanacestach.cz
Mozartovo město Salzburk
Rodné město Mozarta ležící uprostřed krásné přírody vám nabízí nejen silné kulturní zážitky, ale také skvělý relax uprostřed krásné přírody. Město bylo založeno v roce 696 jako sídlo biskupa. V historickém centru najdete četné kostely, klášter Sankt Peter s kostelem Sankt Peter, Benediktýnský ženský klášter Nonnberg s klášterním kostelem Nonnberg nebo třeba Kollegienkirche. Nejznámější sakrální
Varnský zlatý poklad: Nejstarší z nejstarších
epochaplus.cz
Varnský zlatý poklad: Nejstarší z nejstarších
Je to tolik zlata, že muzeum musí pro vystavení těch nejhezčích kousků vyčlenit rovnou tři velké sály. Jsou tu šperky, posmrtné masky, sošky zvířat, pazourkové čepele, měděná dláta nebo kladiva, korálky, keramika, náramky ze skořápek měkkýšů i mušle samotné. A na počátku tohohle nálezu není nic jiného než obyčejný hlad. „Máme málo konzerv, Raycho,“ směje
Rolls-Royce odhalil na zakázku upravený Phantom Cherry Blossom
iluxus.cz
Rolls-Royce odhalil na zakázku upravený Phantom Cherry Blossom
S příchodem sezóny sakur, která zahaluje různé oblasti světa do růžových okvětních lístků, představuje Rolls-Royce Motor Cars unikátní vůz Phantom Cherry Blossom. Tento velkolepý model Phantom Extende
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