Milimetr sześcienny kory myszy: pół miliarda synaps

Co się stało. Konsorcjum MICrONS opublikowało w Nature zbiór danych łączący dwie rzeczy, które dotąd zbierano osobno. Po pierwsze: zapis aktywności około 75 tysięcy neuronów w korze wzrokowej żywej, przytomnej myszy oglądającej obrazy i filmy. Po drugie: rekonstrukcję elektronomikroskopową tego samego fragmentu tkanki, obejmującą ponad 200 tysięcy komórek i około pół miliarda synaps. Oba zbiory są ze sobą przestrzennie zestrojone, więc dla znacznej części neuronów wiadomo jednocześnie, jak są połączone i jak reagowały.

Dlaczego to ma znaczenie. Konektom sam w sobie jest schematem okablowania - mówi, co jest z czym połączone, i milczy o tym, co się w tym dzieje. Wartość tej pracy polega na sprzężeniu struktury z funkcją w tym samym kawałku tkanki, co jest pierwszym krokiem od mapy do modelu. Redakcja Nature Methods uznała konektomikę opartą na mikroskopii elektronowej za metodę roku 2025.

Dla dyskusji o emulacji mózgu jest to jednocześnie miara postępu i miara odległości. Milimetr sześcienny to mniej więcej jedna tysięczna mózgu myszy.

Czego jeszcze nie wiemy. Czy z takich danych da się zbudować działający model. Przypadek nicienia C. elegans - kompletny konektom 302 neuronów od 1986 roku, wciąż bez modelu odtwarzającego zachowanie zwierzęcia - pokazuje, że posiadanie mapy i umiejętność jej uruchomienia to dwie różne rzeczy. Rekonstrukcja wymagała też ręcznej korekty, co przy skalowaniu do całego mózgu jest osobnym problemem. I rzecz podstawowa: tkanka do badania elektronomikroskopowego musi zostać utrwalona, czyli zwierzę nie może tego przeżyć.