fbpx
Առողջապահություն

Ստացվել է ուղեղի մեկ խորանարդ միլիմետրի պատկերը (ֆոտո)

Հարվարդի համալսարանի եւ Google ընկերության գիտնականները ստացել են մարդու ուղեղի մեկ խորանարդ միլիմետրի պատկերը եւ այն տեղադրել բջջային ատլասում, որի վրա երեւում են անհայտ կապերը նեյրոնների եւ ուղեղի այլ բջիջների միջեւ։

Եռաչափ քարտեզի վրա պատկերված են մարդու ուղեղի կեղեւի մեկ խորանարդ միլիմետրի բոլոր բջիջները։ Դա ուղեղի ընդամենը մեկ միլիոներորդ մասն է։ Ատլասը պարունակում է մոտ 57 000 բջիջներ եւ 150 միլիոն սինապսներ՝ կապեր նեյրոնների միջեւ։ Ատլասի ծավալը տվյալների 1,4 պետաբայթ է։

Ուղեղի հատվածը վերցվել է 45-ամյա կնոջից, երբ նա վիրահատվել էր էպիլեպսիայի բուժման համար։ Այն ստացվել է գլխուղեղի կեղեւից, ուղեղի այն մասից, որը պատասխանատու է ուսուցման, խնդիրների լուծման եւ սենսորային ազդանշանների մշակման համար։

Նմուշը մտցվել է կոնսերվանտների մեջ եւ գունավորվել ծանր մետաղներով, որպեսզի ավելի հեշտ լինի տարբերակել բջիջները։ Նեյրոկենսաբան Ջեֆ Լիհթմանը Հարվարդի համալսարանից եւ նրա գործընկերները նմուշը բաժանել են 5 000 շերտերի՝ 34 նանոմետր հաստությամբ։ Հետո կտրվածքները վիզուալացվել են էլեկտրոնային մանրադիտակների օգնությամբ։

Հետո Google-ի թիմի նեյրոկենսաբան Վիրեն Ջայնը ստեղծել է արհեստական բանականության մոդելներ, որոնք կարողացել են միավորել մանրադիտակի ստացած պատկերները եւ վերակառուցել ամբողջ նմուշը 3D-ում։

Մանրամասն ուսումնասիրելով նմուշը՝ հետազոտողները հայտնաբերել են տարօրինակ նեյրոններ, այդ թվում այնպիսիները, որոնք միմյանց հետ գոյացնում են մինչեւ 50 կապեր։ «Ընդհանուր առմամբ, երկու նեյրոնների միջեւ սովորաբար կարելի է գտնել առավելագույնը մեկ-երկու կապ»,- ասում է Ջայնը։ Մեկ այլ տեղում մոդելը ցուցադրել է բեղավոր նեյրոններ, որոնք գոյացրել են հանգույցներ եւ պարփակվել իրենց մեջ։ «Ոչ ոք մինչ այժմ նման ոչինչ էր տեսել»,- ավելացրել է Ջայնը։

Թիմը նաեւ հայտնաբերել է մեկ-երկու նեյրոններ, որոնք միմյանց գրեթե իդեալական հայելային արտացոլումն էին։ Պարզ չէ, թե ինչ դեր են այդ ֆունկցիաները խաղում ուղեղում։

Ատլասը այնքան մեծ է, որ նրա մեծ մասը դեռ պետք է ստուգել ձեռքով, եւ այն դեռ կարող է սխալներ պարունակել։ «Հարյուրավոր օղակներ են «հաշվարկվել», բայց դա, հավանաբար, 50 000-ի մի քանի տոկոսն է»,- ասում է Ջայնը։ Նա հուսով է, որ մյուս նեյրոկենսաբանները կօգնեն պարզել ատլասի հետաքրքրող մասերը։ Թիմը նախատեսում է ստեղծել նման ատլասներ այլ մարդկանց ուղեղի նմուշներից, բայց ամբողջ ուղեղի ատլասը հազիվ թե հայտնվի առաջիկա մի քանի տասնամյակներում։

Գլխուղեղի կեղեւի ավելի խոր պատկերացումը կարող է օգնել այն հարցում, թե ինչպես բուժել որոշ հոգեկան եւ նեյրոդեգեներատիվ հիվանդություններ։ «Այդ քարտեզը աննախադեպ դետալներ է պարունակում, որոնք կարող են բացահայտել նեյրոնային կապերի նոր կանոնները եւ օգնել գաղտնազերծել մարդկային ուղեղի ներքին աշխատանքը»,- ասում է Փենսիլվանիայի համալսարանի նեյրոկենսաբան Յոնսու Կիմը։

ԱՄԵՆԱԴԻՏՎԱԾՆԵՐԸ

ՎԵՐ