Tämä valtava työ, joka on julkaistu lehdessä Nature, merkitsee käännekohtaa neurotieteissä. Se tarjoaa uudenlaisen näkemyksen mekanismeista, jotka tukevat näkemistä hiirillä, samalla kun se avaa mahdollisuuksia ymmärtää tiettyjä ihmisten neurologisia sairauksia.
Tiimi käytti tekoälyä seuratakseen jokaista hermosolua tutkimusalueella.
Luotto: Allen-instituutti
Luotto: Allen-instituutti
Ennennäkemätön teknologinen saavutus
Tutkijat yhdistivät yhdeksän vuoden ajan elektronimikroskopian ja tekoälyn rakentaakseen tämän kolmiulotteisen hermoverkon. Analysoitu fragmentti, joka oli peräisin visuaalisesta kuoresta, leikattiin 28 000 ultrahienoon viipaleeseen ennen sen digitalisointia.
Ennen tämän hermoverkon analysoimista tiimi oli rekisteröinyt neuronien aktiivisuutta, kun hiiri katsoi elokuvan pätkiä. Tämä kaksivaiheinen lähestymistapa, rakenteellinen ja funktionaalinen, mahdollistaa suoran yhteyden aivojen anatomian ja toiminnan välillä.
Tuotetut tiedot, jotka vastaavat 22 vuoden HD-videota, ovat nyt vapaasti saatavilla. Tämä tietovaranto toimii perustana tuleville tutkimuksille, jotka liittyvät neurologisiin häiriöihin, joissa on epänormaalia yhteyksien muodostumista.
Havainnot, jotka kyseenalaistavat olemassa olevat mallit
Odottamattomasti inhiboivat neuronit eivät vain säätele aivojen toimintaa satunnaisesti. Niiden toiminta on erittäin valikoivaa, ja ne kohdistavat tiettyihin piireihin koordinoidakseen kokonaisaktiivisuutta.
Tutkijat ovat myös tunnistaneet uusia solutyyppejä ja tuntemattomia yhteysmalleja. Nämä havainnot viittaavat siihen, että aivot ovat paljon vähemmän epäjärjestykselliset kuin aiemmin on ajateltu, ja ne noudattavat järjestämissääntöjä, jotka ovat edelleen selvittämättä.
Nämä tulokset voisivat inspiroida uusia terapeuttisia lähestymistapoja, erityisesti patologioissa kuten autismissa ja skitsofreniassa, joissa neuronien välinen viestintä on häiriintynyt.