科学者は、マウスの脳の複雑な地図を作成し、私たちの仕組みの謎を解明することができます

2025年4月8日にアレン研究所から提供されたこの画像は、マウスの脳のセクションにおけるニューロンのデジタル表現を示しています。- 著作権フォレストコルマン/AP

このプロジェクトの背後にある科学者チームは、ニューロンの配線の地図は非常に複雑であり、銀河の写真のように見えたと言いました。

からマウスを見ているクリップのおかげで「マトリックス」科学者は、これまでの脳の最大の機能マップを作成しました。これは、メッセージを発射するときに84,000個のニューロンを接続する配線の図です。

そのマウスの脳の一部をケシの種のサイズについて使用して、研究者はそれらのニューロンを特定し、シナプスと呼ばれる驚くべき5億の接合部を介して枝のような繊維を介して通信する方法を追跡しました。

水曜日にジャーナルNatureによって公開された大規模なデータセットは、どのようにその謎を解き明かすための一歩を示しています私たちの脳仕事。

さまざまな脳回路を描写するために着色された3D再構成で組み立てられたデータは、追加の研究のために世界中の科学者に開放されており、単に覗き見することに興味があります。

プロジェクトの大手研究者の1人である米国の脳科学研究所のフォレスト・コルマンは、次のように述べています。

「あなたはあなたがどれほど複雑であるかという感覚を得ます。私たちは、マウスの脳の小さな部分と、これらの実際のニューロンとそれらの間の数億のつながりで見ることができる美しさと複雑さを見ています」。

脳内のニューロン、または神経細胞による考え方、感じ、見、話し、移動は、それらがどのように活性化され、互いにメッセージを送信するかが原因です。

科学者は、これらのシグナルが軸索と樹状突起と呼ばれる繊維に沿って1つのニューロンから移動することを長い間知っていました。シナプスを使用して次のニューロンにジャンプしています。

しかし、特定のタスクを実行するニューロンのネットワークや、その配線の混乱がどのように役割を果たすかについてはあまり知られていませんアルツハイマー病、自閉症、またはその他の障害。

新しいプロジェクトでは、150人以上の研究者のグローバルチームが、コルマンが視力の原因となるマウス脳の一部を巻きつけたスパゲッティのもつれた断片と比較するニューラル接続をマッピングしました。

最初のステップ：SF映画、スポーツ、アニメーション、自然のマウスビデオスニペットを表示します。

米国のBaylor College of Medicineのチームは、それがまさにそれを行い、ニューロンがアクティブなときにそのニューロンを輝かせる遺伝子で設計されたマウスを使用しました。

研究者は、レーザー駆動の顕微鏡を使用して、動物の視覚皮質内の個々の細胞が点滅する画像を処理する際にどのようにライトアップするかを記録しました。

次に、アレン研究所の科学者は、その小さな脳組織を分析し、特別なツールを使用して25,000を超える層に剃り、電子顕微鏡を使用して1億台近くの高解像度画像を撮影しました。その後、彼らは3Dのデータを骨の折れるように再組み立てしました。

最後に、米国のプリンストン大学の科学者は、人工知能（AI）を使用してすべての配線を追跡し、「個々の各配線を異なる色にペイントして、個別に識別できるようにしました」とコルマンは言いました。

彼らは、顕微鏡配線がレイアウトされていれば5 km以上を測定すると推定しました。

これができますかマッピングの一種科学者が最終的に脳疾患の治療を見つけるのを助けますか？

研究者は、最初の遺伝子マッピングを提供したヒトゲノムプロジェクトが最終的に遺伝子ベースの治療にどのようにつながったかなど、基本的なステップと呼んでいます。

フルマウスの脳をマッピングすることは、次の目標の1つです。

「このプロジェクトによって開発された技術は、障害を引き起こす何らかの異常な接続パターンを実際に特定する最初の機会を提供します」と、プリンストン神経科学者でありコンピューター科学者であり、プロジェクトの大手研究者であるセバスチャン・スンは述べています。

この作品は、「メジャー・リープを前進させ、将来の発見のための非常に貴重なコミュニティリソースを提供します」と、ハーバード神経科学者のマリエラ・ペトコバとグレゴール・シューネヒトは、プロジェクトに関与していませんでした。

膨大で公開されているデータは、「認知と行動の根底にある複雑なニューラルネットワークを解明するのに役立ちます」と彼らは付け加えました。