یکشنبه ۰۳ تیر ۱۴۰۳
۱۵:۱۶ - ۲۲ اردیبهشت ۱۴۰۳ کد خبر: ۱۴۰۳۰۲۱۲۷۶
تحقیقات و پژوهش های پزشکی

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

ساختار مغز انسان,مدارهای عصبی, مغز انسان
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 ۵۷ هزار سلول و نزدیک به ۱۵۰ متر عصب در همین قطعۀ کوچک از مغز وجود دارد...

 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. 

  

به گزارش فرادید، 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 ۴۵ساله 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 ۵۷۰۰۰ سلول جداگانه، ۱۵۰ متر اتصالات عصبی و ۲۳ سانتی‌متر رگ‌های خونی را در همین یک میلیمتر مکعب آشکار کرد. 

ساختار مغز انسان,مدارهای عصبی, مغز انسان

این نمونه که اندازه آن یک میلی‌متر مکعب بود، از مغز زنی ۴۵ساله 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 ۱۰۰۰ 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 ۱.۴ پتابایت داده معادل ۱۴۰۰۰ فیلم کامل با وضوح k۴ 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. 

ساختار مغز انسان,مدارهای عصبی, مغز انسان

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 ۹۶ درصد آکسون‌ها تنها یک اتصال با سلول هدف ایجاد کردند و تنها ۳ درصد آن‌ها دو اتصال ایجاد کردند. اما یک تعداد انگشت‌شمار ده‌ها اتصال و در یک مورد بیش از ۵۰ 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.»

  • 21
  • 3
۵۰%
همه چیز درباره
نظر شما چیست؟
انتشار یافته: ۰
در انتظار بررسی:۰
غیر قابل انتشار: ۰
جدیدترین
قدیمی ترین
مشاهده کامنت های بیشتر
زندگینامه امام زاده صالح زندگینامه امامزاده صالح تهران و محل دفن ایشان

نام پدر: اما موسی کاظم (ع)

محل دفن: تهران، شهرستان شمیرانات، شهر تجریش

تاریخ تاسیس بارگاه: قرن پنجم هجری قمری

روز بزرگداشت: ۵ ذیقعده

زندگینامه امامزاده صالح

باورها و اعتقادات مذهبی، نقشی پررنگ در شکل گیری فرهنگ و هویت ایرانیان داشته است. احترام به سادات و نوادگان پیامبر اکرم (ص) از جمله این باورهاست. از این رو، در طول تاریخ ایران، امامزادگان همواره به عنوان واسطه های فیض الهی و امامان معصوم (ع) مورد توجه مردم قرار داشته اند. آرامگاه این بزرگواران، به اماکن زیارتی تبدیل شده و مردم برای طلب حاجت، شفا و دفع بلا به آنها توسل می جویند.

ادامه
آپولو سایوز ماموریت آپولو سایوز؛ دست دادن در فضا

ایده همکاری فضایی میان آمریکا و شوروی، در بحبوحه رقابت های فضایی دهه ۱۹۶۰ مطرح شد. در آن دوران، هر دو ابرقدرت در تلاش بودند تا به دستاوردهای فضایی بیشتری دست یابند. آمریکا با برنامه فضایی آپولو، به دنبال فرود انسان بر کره ماه بود و شوروی نیز برنامه فضایی سایوز را برای ارسال فضانورد به مدار زمین دنبال می کرد. با وجود رقابت های موجود، هر دو کشور به این نتیجه رسیدند که برقراری همکاری در برخی از زمینه های فضایی می تواند برایشان مفید باشد. ایمنی فضانوردان، یکی از دغدغه های اصلی به شمار می رفت. در صورت بروز مشکل برای فضاپیمای یکی از کشورها در فضا، امکان نجات فضانوردان توسط کشور دیگر وجود نداشت.

مذاکرات برای انجام ماموریت مشترک آپولو سایوز، از سال ۱۹۷۰ آغاز شد. این مذاکرات با پیچیدگی های سیاسی و فنی همراه بود. مهندسان هر دو کشور می بایست بر روی سیستم های اتصال فضاپیماها و فرآیندهای اضطراری به توافق می رسیدند. موفقیت ماموریت آپولو سایوز، نیازمند هماهنگی و همکاری نزدیک میان تیم های مهندسی و فضانوردان آمریکا و شوروی بود. فضانوردان هر دو کشور می بایست زبان یکدیگر را فرا می گرفتند و با سیستم های فضاپیمای طرف مقابل آشنا می شدند.

فضاپیماهای آپولو و سایوز

ماموریت آپولو سایوز، از دو فضاپیمای کاملا متفاوت تشکیل شده بود:

ادامه
نیلوفر اردلان بیوگرافی نیلوفر اردلان؛ سرمربی فوتسال و فوتبال بانوان ایران

چکیده بیوگرافی نیلوفر اردلان

نام کامل: نیلوفر اردلان

تاریخ تولد: ۸ خرداد ۱۳۶۴

محل تولد: تهران 

حرفه: بازیکن سابق فوتبال و فوتسال، سرمربی تیم ملی فوتبال و فوتسال بانوان

سال های فعالیت: ۱۳۸۵ تاکنون

قد: ۱ متر و ۷۲ سانتی متر

ادامه
حمیدرضا آذرنگ بیوگرافی حمیدرضا آذرنگ؛ بازیگر سینما و تلویزیون ایران

چکیده بیوگرافی حمیدرضا آذرنگ

نام کامل: حمیدرضا آذرنگ

تاریخ تولد: تهران

محل تولد: ۲ خرداد ۱۳۵۱ 

حرفه: بازیگر، نویسنده، کارگردان و صداپیشه

تحصیلات: روان‌شناسی بالینی از دانشگاه آزاد رودهن 

ادامه
محمدعلی جمال زاده بیوگرافی محمدعلی جمال زاده؛ پدر داستان های کوتاه فارسی

تاریخ تولد: ۲۳ دی ۱۲۷۰

محل تولد: اصفهان، ایران

حرفه: نویسنده و مترجم

سال های فعالیت: ۱۳۰۰ تا ۱۳۴۴

درگذشت: ۲۴ دی ۱۳۷۶

آرامگاه: قبرستان پتی ساکونه ژنو

ادامه
فردریش نیچه نگاهی ژرف به زندگینامه و اندیشه‌های فردریش نیچه

تاریخ تولد: ۱۵ اکتبر ۱۸۴۴

محل تولد: روکن، آلمان

حرفه: فیلسوف و منتقد فرهنگی

درگذشت: ۱۹۰۰ میلادی

مکتب: فردگرایی، اگزیستانسیالیسم، پسانوگرایی، پساساختارگرایی، فلسفه قاره‌ای

ادامه
هدیه بازوند بیوگرافی هدیه بازوند؛ بازیگر کرد سینما و تلویزیون ایران

تاریخ تولد: ۲۷ مرداد ۱۳۶۶

محل تولد: بندرعباس، ایران

حرفه: بازیگر سینما، تلویزیون و تئاتر

آغاز فعالیت: ۱۳۹۶ تاکنون

تحصیلات: فارغ التحصیل لیسانس رشته مهندسی معماری

ادامه
سانجیو باجاج بیوگرافی سانجیو باجاج میلیارد و کارآفرین موفق هندی

تاریخ تولد: ۲ نوامبر ۱۹۶۹

محل تولد: هندی

ملیت: هندی

حرفه: تاجر، سرمایه گذار و میلیارد 

تحصیلات: دکتری مدیریت از دانشگاه هاروارد

ادامه
محمد مهدی احمدی بیوگرافی محمدمهدی احمدی، داماد محسن رضایی

تاریخ تولد: دهه ۱۳۶۰

محل تولد: تهران

حرفه: مدیرعامل بانک شهر

مدرک تحصیلی: دکترای اقتصاد واحد علوم تحقیقات دانشگاه آزاد اسلامی تهران، کارشناسی ارشد علوم اقتصادی دانشگاه تهران، کارشناسی اقتصاد بازرگانی دانشگاه شهید بهشتی

نسبت خانوادگی: داماد محسن رضایی، برادر عروس قالیباف، برادر داماد رحمانی فضلی

ادامه
ویژه سرپوش