Затвори си очите. Какво виждаш? Образите, които формират, са част от съзнателния психичен пейзаж. Но как мозъкът обработва света около вас, остава загадка за науката.
В миналото дразненето на тънкостите на начина, по който човешкият мозък има смисъл от визуален принос, беше близо до невъзможно. Едва наскоро учените можеха директно да наблюдават отделни неврони по време на работа. Сега Allen Institute for Brain Science в Сиатъл стартира Allen Brain Observatory, за да използва тази нова технология за изследване на познанието по необичаен начин: те правят мишки да гледат филми.
Проектът включва 25 лабораторни мишки, които са генетично разработени, така че техните неврони светят при изстрел, съобщава Arlene Weintraub от Forbes . Всяка мишка също имаше имплантиран малък прозорец в главата си, за да могат изследователите да наблюдават флуоресцентните неврони във визуалната си кора.
Гризачите тичаха по бягаща пътека, докато гледаха клип от откриването на „Орсън Уелс“ 1958 г. Touch of Evil. Докато изображенията се появяваха на екрана пред тях, изследователите записват мозъчната им активност с двуфотонен микроскоп.
Въпреки че това може да изглежда като необичаен избор за изследването, според Джон Хамилтън от NPR, триминутната сцена на отваряне на този култово-класически филм изглежда сякаш е създадена специално за изследването. „Той е черно-бял и има приятни контрасти и има дълъг кадър, без да има много прекъсвания“, обяснява Кристоф Кох, главен научен директор на Алън института.
Филмът изглеждаше хит с мишките. Р. Клей Рейд, старши изследовател по проекта, казва на Вайнтрауб, че 18 000 наблюдавани неврони светят. „По време на филма невроните реагираха на различни части от него по различно време и по интересни начини“, казва той. „Беше доста забележително колко разнообразни бяха реакциите на различни неврони към тези стимули.“
Микроскопът записа, когато неврон се запали и неговата интензивност. Съпоставянето на тези данни с изображението на екрана позволи на изследователите да картографират функцията на всеки неврон. Например, някои неврони се изстрелват само когато на екрана се появяват вертикални линии. Други светнаха, когато камерата панорамираше. Изследователите също така провеждат няколко други експеримента, като например показват изображения на мишки на насекоми или животни и изображения на черни и бели ленти, записвайки как реагират невроните. Проектът отне четири години и включваше 360 експериментални сесии, произвеждайки 30 терабайта данни, съобщава Helen Shen от Nature .
Изследването вече разкри някои необичайни модели, съобщава Брендън Коул от Wired . Същите неврони, които се запалват, когато мишките гледат снимка на пеперуда например, също светват, когато камерата се панира по време на филма. Защо точно не се знае, но изследователите от Алън се надяват по-широката научна общност да им помогне да разберат.
Ето защо публично публикуваха набора от данни като част от отворения код Алън Brain Atlas. Този проект е домакин на различни данни за мишки и човешки мозъци от 2006 г. и е част от амбициозния проект на половин милиард долара, съосновател на Microsoft Пол Алън за картиране на човешкия мозък.
„Това е в основата на бонанса“, казва на Шен компютърният невролог Стивън Зукър от Йейлския университет. „Сякаш някой отвори вратата в най-голямата лаборатория по невронаука за теоретици по света и каза:„ Влезте и играйте с нашите данни “.
Тези 18 000 неврона са само много малък старт. „Докато приключим, това ще бъде такъв пълен енциклопедичен набор от данни, който е онлайн и учените могат да споделят и използват като отправна точка“, казва Рийд пред Weintraub. Следващата стъпка е разширяването на работата за наблюдение на мишките, докато те изпълняват други задачи. Все още няма дума дали това ще включва връщането им на кино.
