Sulge oma silmad. Mida sa näed? Kõik kujundid on osa teadlikust vaimsest maastikust. Kuid kuidas aju teie ümbritsevat maailma töötleb, jääb teadusele saladuseks.
Varem oli keerukate õiendamine sellest, kuidas inimese aju visuaalset sisendit mõtestab, peaaegu võimatu. Alles hiljuti võisid teadlased vahetult jälgida üksikuid neuroneid tööl. Nüüd käivitab Seattle'is asuv Alleni ajuteaduse instituut Alleni ajuvaatluskeskuse, et kasutada seda uut tehnoloogiat tunnetuse uurimiseks ebaharilikul viisil: nad panevad hiired filme vaatama.
Projektis osaleb 25 labori hiirt, kes on geneetiliselt muundatud, nii et nende neuronid süttivad tulistamisel, teatas Arlene Weintraub Forbes'is . Igal hiirel oli peas ka siirdatud väike aken, nii et teadlased saaksid jälgida fluorestsentsi närve nende visuaalses koores.
Närilised jooksid jooksulindil, vaadates klippi Orson Welles'i 1958. aasta kurjuse puudutusest. Kuna pildid ilmusid ekraanile nende ees, salvestasid teadlased oma ajuaktiivsuse kahe footoni mikroskoobi abil.
Ehkki see võib uuringu jaoks tunduda ebaharilik valik, näib NPR-i esindaja Jon Hamiltoni sõnul, et kultusklassikalise filmi kolmeminutiline avapaik näib olevat just uuringu jaoks kohandatud. "See on must-valge ja sellel on kenad kontrastid ning sellel on pikk võte ilma palju sekkumisi tegemata, " selgitab Alleni instituudi teadusjuht Christof Koch.
Tundus, et film oli hiirte hitt. Projekti vanemteadur R. Clay Reid ütleb Weintraubile, et 18 000 jälgitud neuronit süttisid. "Filmi vältel reageerisid neuronid filmi eri osadele erinevatel aegadel ja huvitaval viisil, " ütleb ta. "Oli üsna tähelepanuväärne, kui erinevad neuronid reageerisid neile stiimulitele."
Mikroskoobi abil registreeriti neuroni vallandamine ja selle intensiivsus. Nende andmete korrelatsioon ekraanil oleva kujutisega võimaldas teadlastel kaardistada iga neuroni funktsioonid. Näiteks mõned neuronid tulistasid ainult siis, kui ekraanile ilmusid vertikaalsed jooned. Teised süttisid kaamera paanimisel. Teadlased viisid läbi ka mitmeid muid katseid, näiteks näitasid putukate või loomade hiirtelt pilte ning mustvalgete ribade pilte, registreerides, kuidas neuronid reageerisid. Projekt võttis neli aastat ja hõlmas 360 eksperimentaalset seanssi, mille käigus toodeti 30 terabaiti andmeid, teatas Helen Shen ajakirjas Nature .
Uuringud on juba paljastanud mõned ebaharilikud mustrid, vahendab Brendan Cole Wiredis . Samad neuronid, mis tulistavad, kui hiired vaatavad näiteks liblika fotot, süttisid ka siis, kui kaamera filmi ajal panoraamis oli. Miks täpselt, pole teada, kuid Alleni teadlased loodavad, et laiem teadlaskond aitab neil seda välja mõelda.
Seetõttu avaldasid nad avalikkusele avatud andmeallika Allen Brain Atlase osana andmekogumi. Selles projektis on alates 2006. aastast majutatud mitmesuguseid andmeid hiire ja inimese aju kohta ning see on osa Microsofti kaasasutaja Paul Alleni ambitsioonikast poole miljardi dollari suurusest projektist inimese aju kaardistamiseks.
"See on põhimõtteliselt kullaauk, " räägib Yale'i ülikooli arvutuslik neuroteadlane Steven Zucker Shenile. "See on justkui keegi avas ukse maailma suurimasse neuroteaduste laboratooriumisse kogu maailma teoreetikutele ja ütles:" Tulge aga sisse ja mängige meie andmetega. ""
Need 18 000 neuronit on vaid väga väike algus. "Selleks ajaks, kui oleme lõpetanud, on see nii täielik entsüklopeediline andmestik, mis on võrgus ja mida teadlased saavad jagada ja kasutada lähtepunktina, " räägib Reid Weintraubile. Järgmine samm on töö laiendamine hiirte jälgimisele, kuna nad täidavad muid ülesandeid. Veel pole sõna selle kohta, kas see hõlmab ka filmidesse tagasi viimist.
