دنیای حیرت‌انگیزی که در یک میلیمتر مکعب از مغز انسان کشف شد

  دوشنبه، 24 اردیبهشت 1403 ID  کد خبر 388450
دنیای حیرت‌انگیزی که در یک میلیمتر مکعب از مغز انسان کشف شد
ساعد نیوز: محققان هاروارد با همکاری گوگل، بخش بسیار کوچکی از ساختار مغز انسان را که بسیاری از جزییات آن هنوز شناخته نشده، تجزیه و تحلیل کردند. نتایج این بررسی حیرت‌آورد بود و نشان داد حدود 57 هزار سلول و نزدیک به 150 متر عصب در همین قطعۀ کوچک از مغز وجود دارد.

به گزارش پایگاه خبری-تحلیلی ساعد نیوز به نقل از فرادید، دانشمندان نمودار سیم‌کشی بخشی از مغز انسان را با جزئیات بی‌سابقه‌ای بازسازی کرده‌اند. این بازسازی، عجایب تازه و پیچیدگی‌های چیزی را آشکار کرده که بسیاری آن را پیچیده‌ترین شیء جهان می‌دانند.

محققان هاروارد با متخصصان یادگیری ماشینی در گوگل همکاری کردند تا مدارهای عصبی، اتصالات، سلول‌های پشتیبان و ذخیره خون را در ذره‌ای از بافت سالم برداشته‌شده از قشر مغز زنی 45ساله که به دلیل صرع عمل شده بود، ترسیم کنند.

این توده مغز فقط یک میلی‌متر مکعب از بافت را تشکیل می‌داد، اما بازسازی سیستم اعصاب و سلول‌های آن همچنان یک کار بزرگ برای تیم بود. تصاویر میکروسکوپ الکترونی 57000 سلول جداگانه، 150 متر اتصالات عصبی و 23 سانتی‌متر رگ‌های خونی را در همین یک میلیمتر مکعب آشکار کرد.

 این نمونه که اندازه آن یک میلی‌متر مکعب بود، از مغز زنی 45ساله گرفته شد که عمل جراحی شده بود.

جِف لیتمَن، استاد زیست‌شناسی مولکولی و سلولی در هاروارد می‌گوید: «هدف این بود که تصویری با وضوح بالا از این اسرارآمیزترین قطعه زیست‌شناسی به دست آوریم که هر یک از ما روی شانه‌هایمان حمل می‌کنیم. دلیل اینکه قبلاً این کار را انجام ندادیم این است که کار بسیار چالش‌برانگیزی است. انجام آن واقعاً سخت است!»

محققان با برش دادن این نمونه بافت به کمتر از 1000 برابر نازکتر از عرض یک تار موی انسان، از هر یک تصاویر میکروسکوپ الکترونی گرفتند تا جزئیات ساختار مغز را تا مقیاس نانو یا هزارم میلیمتر ثبت کنند. سپس یک الگوریتم یادگیری ماشینی، مسیرهای نورون‌ها و سلول‌های دیگر را از طریق بخش‌های جداگانه، ردیابی کرد. این تصاویر شامل 1.4 پتابایت داده معادل 14000 فیلم کامل با وضوح k4 میشد.

لیتمن می‌گوید: «ما در این مجموعه داده چیزهای زیادی پیدا کردیم که در کتاب‌ها وجود ندارد. ما آن‌ها را نمی‌فهمیم، اما می‌توانم به شما بگویم آن‌ها نشان‌دهنده‌ی شکافی هستند بین آنچه قبلاً می‌دانستیم و آنچه قرار است بدانیم.»

در یک مشاهده گیج‌کننده، این نورون‌های به اصطلاح هرمی که شاخه‌های بزرگی به نام دِندریت دارند که از پایه‌های آن‌ها بیرون زده، تقارن عجیبی را به نمایش گذاشتند که برخی رو به جلو و برخی رو به عقب هستند. تصاویر دیگر حلقه‌های تنگ آکسون‌ها را آشکار کرد، فیبرهای نازکی که سیگنال‌های یک سلول مغزی را به سلول دیگر منتقل می‌کنند، گویی پیش از یافتن خروجی سمت درست و ادامه مسیر، در یک میدان گیر کرده‌اند.

 محققان حدس زدند ارتباطات قوی میان نورون‌ها شاید رفتارهای خوب آموخته‌شده را توضیح دهد.

این نقشه موارد نادری را نیز نشان داد که در آن‌ها، نورون‌ها با سلول‌های دیگر ارتباط بسیار قوی برقرار می‌کردند. در سراسر کل بافت مغز، بیش از 96 درصد آکسون‌ها تنها یک اتصال با سلول هدف ایجاد کردند و تنها 3 درصد آن‌ها دو اتصال ایجاد کردند. اما یک تعداد انگشت‌شمار ده‌ها اتصال و در یک مورد بیش از 50 اتصال، با یک سلول نزدیک ایجاد کردند. جزئیات در مجله Science منتشر شده است.

لیتمن حدس زد چنین اتصالات قوی ممکن است روشن کنند چگونه رفتارهای آموخته شده پس از تمرین کافی تقریباً به هیچ فکری نیاز ندارند، مانند برداشتن پا از روی پدال گاز و فشار دادن ترمز موقع رسیدن به چراغ قرمز. من فکر می‌کنم این ارتباطات قدرتمند ممکن است بخشی از سیستم اطلاعات آموخته‌شده و آنچه یادگیری در مغز به نظر می‌رسد باشند. این تیم نقشه را به صورت رایگان در اختیار سایر محققان قرار می‌دهد تا از آن استفاده کنند.

در حال حاضر، محققان حتی به نقشه‌برداری از کل مغز انسان فکر هم نمی‌کنند. این کار از نظر فناوری بسیار سخت است و مغز انسان سالم چیزی نیست که برای این آزمایشات به راحتی در دسترس باشد. در عوض، پروژه بعدی یک همکاری چند دانشگاهی با گوگل برای بازسازی سیستم اعصاب و سلول‌های مغز موش خواهد بود. شاید این آزمایش منجر به کشف مدارهای مغزی شود که سبب می‌شوند موش به سمت پنیر سوئیسی حرکت کند یا انسان جلوی نانوایی بایستد! لیتمن می‌گوید: «شاید بتوانیم درباره اینکه چگونه اراده انسان توسط تجربه حسی هدایت می‌شود، اطلاعاتی به دست آوریم. اگر کل مغز موش را داشته باشیم، فرصت‌های واقعاً شگفت‌انگیزی وجود دارد که درباره آزادی اراده بدانیم چون خودتان می‌دانید، موش روبات نیست.»

برچسب ها: مغز عجایب

دیدگاه ها
  دیدگاه ها
پربحث های هفته   
سه پرس کباب سفارش پسر کوچک رهبر معظم انقلاب برای خانواده شش نفره‌شان+عکس/ فرزندانی که در ساده زیستی راه پدر را ادامه میدهند (161 نظر) ساده زیستی مثال زدنی رهبر انقلاب ؛ از عینک شکسته و کفش قدیمی تا مبل ساده و عبای نخ کش شده +عکس (149 نظر) پیام توئیتری علی دایی درباره حمایت از کاندیداهای ریاست جمهوری+عکس (36 نظر) پربازدید شدن نمای بیرونیِ منزل شخصی رهبر معظم انقلاب+عکس/ نمایی سیمانی با آیفونی قدیمی و درب خانه ای ساده و بدون زرق و برق (27 نظر) خلاقیت بی نظیر راننده یزدی، با نوشته جالب پشت کامیون حماسه ساز شد/ آدم حَظ میکنه از این درک و فهم بالا... (21 نظر) تزیین ماشین مخصوص حاجی ها/ مُد جدید این روزهای کشورمان +عکس (20 نظر) تصویری از خانه ابدی همسر جوان نسرین مرادی، فریده سریال نون خ/ روحش شاد و یادش گرامی (19 نظر) نگاهی به سبک دکوراسیون و سلیقه ساده پسندِ خانه علیرضا زاکانی+عکس/ خانه ای با فرش ماشینی و لوازم در حد شهروند عادی (18 نظر) خلاقیت پدر ایرانی در ثبت اولین عکس متفاوت از پسرش حماسه ساز+عکس/کل آتلیه های شهر زیر سوال رفت...🤣 (16 نظر) مراسم تشییع پدر محسن تنابنده، شوهر همای پایتخت با حضور چهره های سرشناس و بازیگران/ روحش شاد و یادش گرامی +عکس (15 نظر) نوزاد بانمک و خوشگل المیرا شریفی مقدم مجری خوش اخلاق صداوسیما سر سفره ساده عید/ پروفیل یک مادر مهربون+عکس (10 نظر) (عکس) انگشتر بسیار زیبای رهبر انقلاب با طرحی دلربا و چهره شاداب و پرانرژی ایشان در 85 سالگی / پیر ما اشرف مخلوقات است ... (10 نظر) رستوران گردی دو نفره حامد آهنگی با مادر شاد و خوش پوشَش+عکس/ خلوت مادر و پسری به سبک مجری خوش خنده😍 (10 نظر) نگاهی به کیک تولد متفاوت و به شکل سالاد الویه حامد آهنگی در مراسم سورپرایز تولدش+ویدیو/ چه ذوقی میکنه آقای خوش خنده😍 (9 نظر) میز غذای خوشمزه و مفصل سپیده بزمی پور برای مهمانانش/ خوش به حال آقا شاهرخ با این خانوم کدبانو (8 نظر)
پربازدیدترین ویدئوهای روز   
تیتر امروز   
(عکس) درختی که زمان مرگ خونریزی می کند
بازسازی صدای کاهن مصری پس از 3 هزار سال از روی مومیایی او+ تصاویر
فال روزانه امروز یکشنبه 10 تیر ماه 1403
فال ابجد روزانه یکشنبه 10 تیر 1403
فال شمع روزانه امروز یکشنبه 10 تیر خرداد 1403
قیمت رسمی انواع چلوکباب 43 سال قبل در رستوران اصیل ایرانی! +عکس
روایت جالب آیت الله هاشمی رفسنجانی از آوازخوانی دلپذیر و اجباری آیت الله طالقانی و منتظری در زندان/ خودم صدای خوبی ندارم اما...+ویدیو
فال قهوه با نشان روز یکشنبه 10 تیر ماه 1403
دانلود آهنگ جدید "دل بیچاره" مهدی جهانی +فیلم/ منو تنهام نذار با این احوال زار نگاه کن به دلت منو یادت بیار
فال حافظ با تفسیر امروز یکشنبه 10 تیر 1403 + فیلم
فال انبیاء روزانه یکشنبه 10 تیر ماه 1403
استفتاء از رهبری در مورد رای سفید
قتل دلخراش خانم معلم به دست شوهرش/ پرت کردن همسر از طبقه سوم
ماجرای تصمیم خاص حاج قاسم برای کَفنش از زبان یکی از همرزمان جانبازش
دست نوشته‌های یک جانباز هنرمند: نسل انتقالی به پایان راه نزدیک می‌شود