Лабораторной мыши показали "Матрицу": кусочек ее мозга оказался сложным, как галактика

Благодаря эксперименту, в котором мышь смотрела фрагменты фильма "Матрица", исследователям удалось разработать самую обширную функциональную карту мозга.

Ученые из Медицинского колледжа Бейлора показали мыши видеонарезки – от научной фантастики до природы – и с помощью генной модификации заставили ее нейроны светиться при активации. Используя лазерный микроскоп, они зафиксировали, как именно клетки в зрительной коре реагировали на мелькающие кадры – кадр за кадром, вспышка за вспышкой.

Затем исследователи из Института Аллена взялись за крошечный фрагмент мозга и при помощи специального оборудования аккуратно нарезали его на более чем 25 тысяч сверхтонких слоев – каждый тоньше человеческого волоса. С помощью электронных микроскопов они сделали около 100 миллионов высококачественных снимков, чтобы в мельчайших деталях рассмотреть клубок нейронных волокон, напоминающий спутанные спагетти, и воссоздать их структуру в 3D.

Завершающий этап взяла на себя команда из Принстона: с помощью искусственного интеллекта они проследили каждую нейронную нить, раскрасив их в разные цвета, чтобы можно было различать и изучать каждую из них отдельно. Они подсчитали, что если распрямить все эти крошечные нейронные связи, их общая длина превысит 5 километров. Самое ценное, что удалось обнаружить ученым – это то, что сопоставив анатомическую карту с тем, как мозг мыши реагировал на просмотр фильмов, они смогли понять, как именно работает эта сложная нейронная схема.

Кроме того, команда из Принстона создала цифровые 3D-модели собранных данных – теперь ими могут пользоваться другие исследователи по всему миру для проведения собственных научных работ.