۱۳— رونمایی از بزرگترین و پرجزئیات‌ترین نقشه مغزی یک پستاندار که تاکنون ایجاد شده است

پادکست علمی نکسوس

در این اپیزود از پادکست نکسوس، به سراغ یکی از بزرگترین دستاوردهای اخیر در زمینه مطالعه مغز می‌رویم: رونمایی از بزرگترین و پرجزئیات‌ترین نقشه مغزی یک پستاندار که تاکنون ایجاد شده است.

پژوهشگران موفق شده‌اند نه تنها ساختار یک میلی‌متر مکعب از بافت مغز یک موش را با جزئیاتی حیرت‌انگیز بازسازی کنند، بلکه برای اولین بار، فعالیت هزاران نورون را نیز در این نقشه عظیم به تصویر بکشند.

تصور کنید: بیش از ۲۰۰٬۰۰۰ سلول مغزی، شامل حدود ۸۲٬۰۰۰ نورون، بیش از نیم میلیارد سیناپس (نقاط اتصال نورونی) و بیش از ۴ کیلومتر سیم‌کشی عصبی، همگی در فضایی به اندازه سر سوزن! این نقشه سه‌بعدی خارق‌العاده، که حاصل تلاش بیش از ۱۵۰ پژوهشگر در پروژه MICrONS است، درک ما را از چگونگی پردازش اطلاعات بصری و قوانین حاکم بر مدارهای عصبی متحول می‌کند.

در اپیزود ۱۳ از نکسوس، عمیق‌تر به این موضوع می‌پردازیم که چگونه دانشمندان این شاهکار را خلق کردند – از تماشای فیلم «ماتریکس» توسط موش‌ها تا استفاده از هوش مصنوعی برای تحلیل داده‌ها. همچنین، بررسی خواهیم کرد که این نقشه چه بینش‌های جدیدی در مورد نظریه «نورون‌هایی که با هم شلیک می‌کنند، با هم متصل می‌شوند» ارائه داده و چگونه می‌تواند به کشف رازهای حافظه و سایر عملکردهای پیچیده مغز کمک کند.

با ما همراه باشید تا سفری به درون پیچیدگی‌های مغز داشته باشیم و دریابیم که این دستاورد چگونه می‌تواند آینده علوم اعصاب و هوش مصنوعی را شکل دهد.

کلمات تخصصی به کار رفته در این اپیزود:

• نورون (Neuron): سلول اصلی سیستم عصبی که مسئول پردازش و انتقال اطلاعات از طریق سیگنال‌های الکتریکی و شیمیایی است. به زبان ساده، واحد سازنده و کارکردی مغز و اعصاب.
• سیناپس (Synapse): نقطه اتصال و ارتباط بین دو نورون، یا بین یک نورون و یک سلول دیگر (مانند سلول ماهیچه‌ای). پیام‌های عصبی از طریق سیناپس‌ها از یک نورون به نورون دیگر منتقل می‌شوند.
• دیاگرام سیم‌کشی (نقشه اتصالات عصبی) / کانکتوم (Connectome): نقشه جامعی از تمام اتصالات عصبی (سیناپس‌ها) در مغز یا بخشی از آن. این نقشه نشان می‌دهد که چگونه نورون‌ها به یکدیگر متصل شده‌اند.
• کانکتومیکس (Connectomics): شاخه‌ای از علوم اعصاب که به مطالعه و نقشه‌برداری از کانکتوم (ساختار اتصالات مغزی) می‌پردازد تا چگونگی پردازش و سازماندهی اطلاعات توسط مغز را درک کند.
• قشر مغز (Cerebral Cortex): لایه بیرونی و چین‌خورده مغز که در پستانداران بسیار توسعه یافته است و مسئول عملکردهای عالی شناختی مانند تفکر، زبان، حافظه، و پردازش اطلاعات حسی (مانند بینایی) است.
• مدارهای عصبی (Neural circuits): مجموعه‌ای از نورون‌های متصل به هم که برای انجام یک عملکرد خاص با یکدیگر همکاری می‌کنند. این مدارها اساس پردازش اطلاعات در مغز هستند.

منبع خبر:

Biggest brain map ever details huge number of neurons and their activity

منابع اشاره شده در این اپیزود:

1. Functional connectomics spanning multiple areas of mouse visual cortex (Nature, 2025)
2. A petavoxel fragment of human cerebral cortex reconstructed at nanoscale resolution (Science, 2024)
3. Functional connectomics reveals general wiring rule in mouse visual cortex (Nature, 2025)
4. داده‌های پروژه MICrONS به صورت آنلاین در دسترس است: MICrONS Explorer

تصویر روی کاور:

تصویرسازی از بیش از ۱۰۰۰ سلول مغزی، از میان سلول‌هایی که از تحلیل یک میلی‌متر مکعب بافت مغز یک موش بازسازی شده‌اند.

منبع تصویر: Allen Institute