Zapri oči. Kaj vidiš? Podobe, ki se tvorijo, so del zavestne miselne pokrajine. Toda kako možgani obdelujejo svet okoli vas, je za znanstvenost skrivnost.
V preteklosti je bilo izkrivanje drobnih podrobnosti, kako človeški možgani smiselno vstopajo v vizualne podatke, skoraj nemogoče. Šele pred kratkim so znanstveniki lahko pri delu neposredno opazovali posamezne nevrone. Zdaj Allen Inštitut za možgansko znanost v Seattlu začenja Allen Brain Observatory, ki bo to novo tehnologijo uporabil za raziskovanje kognicije na nenavaden način: delajo miši, ki gledajo filme.
V projekt je vključenih 25 laboratorijskih miši, ki so genetsko zasnovane, tako da se njihovi nevroni prižgejo, ko poroča Arlene Weintraub iz Forbesa . Vsaka miš je imela v glavico tudi implantirano majhno okno, da so raziskovalci lahko opazovali fluorescentne nevrone v svoji vidni skorji.
Glodalci so med ogledom posnetka z odprtja filma Orson Welles 1958 Touch of Evil tekli na tekalni stezi . Ko so se slike pojavljale na zaslonu pred njimi, so raziskovalci svojo možgansko aktivnost posneli z dvomontažnim mikroskopom.
Čeprav se to morda zdi nenavadna izbira za študijo, se po besedah Jona Hamiltona iz NPR-a zdi, da je triminutna otvoritvena scena tega kultno-klasičnega filma videti kot po meri. "Črno-bela je z lepimi kontrasti in ima dolgo fotografiranje, ne da bi se veliko motila, " pojasnjuje Christof Koch, glavni znanstveni direktor na Inštitutu Allen.
Film se je zdel hit z miši. R. Clay Reid, višji preiskovalec projekta, pravi Weintraubu, da je zasvetilo 18.000 spremljanih nevronov. "Med potekom filma so se nevroni na različne dele odzivali v različnih obdobjih in na zanimive načine, " pravi. "Bilo je zelo neverjetno, kako raznoliki so bili odzivi različnih nevronov na te dražljaje."
Mikroskop je zabeležil, ko se je nevron sprožil in njegova intenzivnost. Če so ti podatki povezani s sliko na zaslonu, so raziskovalci lahko preslikali funkcijo vsakega nevrona. Na primer, nekateri nevroni so se sprožili šele, ko so se na zaslonu pojavile navpične črte. Drugi so se prižgali, ko se je kamera zaskočila. Raziskovalci so izvedli tudi več drugih eksperimentov, kot so prikazali slike na žuželkah ali živalih in slike črnih in belih palic ter posneli, kako so se nevroni odzvali. Projekt je trajal štiri leta in vključeval 360 eksperimentalnih sej, pri čemer so ustvarili 30 terabajtov podatkov, poroča Helen Shen iz Nature .
Raziskava je že odkrila nekaj nenavadnih vzorcev, poroča Brendan Cole iz podjetja Wired . Isti nevroni, ki se sprožijo, ko miške na primer fotografirajo metulja, so se prižgale tudi, ko se je kamera med filmom pomerila. Zakaj natančno ni znano, toda raziskovalci pri Allenu upajo, da jim bo širša znanstvena skupnost pomagala do tega.
Zato so javno objavili nabor podatkov kot del odprtega izvora Allen Brain Atlas. Ta projekt je gostil različne podatke o mišjih in človeških možganih od leta 2006 in je del ambicioznega polkrožnega milijarde dolarjev ustanovitelja Microsofta Paula Allena za načrtovanje človeških možganov.
"To je v bistvu bonanza, " je Shen povedal računski nevroznanstvenik Steven Zucker z univerze Yale. "Kot da bi nekdo odprl vrata v največji svetovni laboratorij nevroznanosti za teoretike po svetu in rekel:" Pridite in se igrajte z našimi podatki. "
Teh 18.000 nevronov je le zelo majhen začetek. "Ko bomo končali, bo to celoten enciklopedični nabor podatkov, ki je na spletu in ga bodo lahko znanstveniki delili in uporabljali kot izhodišče, " Reid pove Weintraubu. Naslednji korak je razširitev dela na spremljanje miši, ko izvajajo druge naloge. Brez besed še, ali bo to vključevalo tudi vrnitev v kino.
