Kompletní mapa mozku larvy octomilky. Kredit: Johns Hopkins University.

Mozky nás nepřestávají fascinovat. Dokáží pozoruhodné věci a přitom je to jenom takový sliz. Velmi nás dráždí, že mozkům stále rozumíme jen velmi málo. Je to pro nás typický blackbox. Vidíme vstupy, vidíme výstupy, ale jen hádáme, co se tam vlastně děje. Jsou ale věci, co zvládneme, které nás přibližují k pochopení „hlubiny myšlení.“ Můžeme například mozky mapovat.

Joshua T. Vogelstein. Kredit: Johns Hopkins University.

Přesně takhle postupoval mezinárodní tým odborníků pod vedením lidí americké Johns Hopkins University a britské University of Cambridge. Dělali to dlouho a důkladně. Výsledkem jejich práce je dechberoucí mapa mozku larvy octomilky obecné (Drosophila melanogaster). Zobrazuje každé neurální spojení (neural connection) v mozku larvy a tvůrci mluví o doposud nejdrsnějším výsledku konektomiky (connectomics).

Proč zrovna octomilka? Je to sice patetická muška, ale zároveň zásadní laboratorní model, a to i pokud jde o uspořádání a vývoj mozku. Mozek octomilky se teď stal nejsložitějším zmapovaným mozkem. Otevírá dveře dalšímu výzkumu mozku, u živočichů s ještě podstatně složitější nervovou soustavou. Kromě toho poslouží jako inspirace pro vývoj ještě inteligentnějších umělých inteligencí.

Logo. Kredit: Johns Hopkins University.

Mapa mozku larvy octomilky zobrazuje celkem 3 016 neuronů a veškerá neurální propojení mezi nimi, kterých je 548 tisíc. Jak si pochvaluje vedoucí výzkumného týmu Joshua Vogelstein z Johnse Hopkinse, po 50 letech intenzivního výzkumu mozku tu máme první kompletní představu o hmyzím mozku. Jejich tým zapíchl praporek průzkumníků mozku o pořádný kus dál.

Mapování byť jen hmyzího mozku je velmi náročné, i s nejmodernějšími technologiemi. Museli krájet mozky mnoha larev octomilek na stovky tisíc velmi tenkých řezů, které všechny detailně pozorovali s elektronovým mikroskopem. Poté virtuálně poskládali celý mozek larvy octomilky, pěkně neuron po neuronu. Trvalo jim to asi 12 let, což velmi zhruba odpovídá jednomu neuronu denně.

Další významnou metu představuje mozek laboratorní myši, který je milionkrát větší než mozek larvy octomilky. Pokud jde o naši pýchu, prostý odhad naznačuje, že zmapování lidského mozku bude obrovská práce. Autoři studie se domnívají, že to možná nezažije žádný ze současníků. Na druhou stranu, v podobných případech se již mnohokrát ukázalo, že není dobré podceňovat technologický pokrok. Například, když za elektronový mikroskop posadíme umělé inteligence, může se stát, že mapu lidského mozku budeme mít dřív, než si dnes umíme představit.

Video: Complete Set of Neurons in an Insect Brain

Video: Complete Brain Map of Fruit Fly Larva

Literatura

Johns Hopkins University 9. 3. 2023.

Science 379: 6636.