Az elmúlt években a neurológusok komoly erőfeszítéseket tettek annak érdekében, hogy megpróbálják megérteni az emberi elme működését. Nagy-Britanniában Henry Markram, a világszerte elismert agykutató vezetésével egy 1,3 milliárd dolláros költségvetésű kutatási program, a Human Brain Project keretében olyan komputerprogram kifejlesztésén dolgoznak a kutatók, amely képes pontosan modellezni az agyi folyamatokat. Az Egyesült Államokban a Barack Obama elnök által életre hívott Agykutatás Innovatív Neurotechnológiák Fejlesztésével (Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies, BRAIN) program keretében szeretnék feltérképezni az agy cirka 86 milliárd neuronjának működését.
Az Allen Agykutatási Intézet, amely maga is fontos szerepet játszik a BRAIN-projektben, pénteken jelentette be, hogy létrehozott egy adatbázist, amelyben az idegsejtek különféle fajtáinak legfontosabb tulajdonságait igyekeznek összegyűjteni. A Wired az agyműködés megértéséhez vezető út „első igazán fontos lépéseként” aposztrofálta a tudástár létrehozását, amelyet közel tízéves kutatás előzött meg.
Az Allen Intézet munkatársai a MindScope program keretében azt kutatják, hogyan működik egy egér látóközpontja; ennek érdekében építették fel az adatbázist is. „A valódi célunk az, hogy megértsük, hogyan működik az agy – mondta a Wirednek nyilatkozva Lydia Ng, az adatbázis technológiai igazgatója. – Az idegsejtek az agy építőelemei, és ha létrehozunk egy modellt, amely bemutatja, hogyan kapcsolódnak össze egymással, megérthetjük, hogyan működnek az olyan bonyolult folyamatok, mint az érzékelés és a cselekvés:”
Az Allen Cell Types Database első látásra nem mutat valami sokat: első változatában „mindössze” 240 idegsejt szerepel az egér látókérgében található több százezer közül. Összeállítói az egyes sejtek elektro-fiziológiájának leírására fókuszáltak: azokra az elektromos impulzusokra, amelyek különféle minták szerint aktiválják a neuronokat. Éppen ezért jelent olyan fontos előrelépést ez az adatbázis, hiszen a sejtek osztályozása lehetővé teheti azt, hogy idővel az agy egészének működését is megismerhessük.
Az elmúlt évtizedekben a tudósok az agy működésének számos titkát feltárták. Az olyan technológiáknak köszönhetően, mint amilyen például a funkcionális mágneses rezonancia-vizsgálat (fMRI) sikerült viszonylag pontosan feltérképezniük a különféle működésekért felelős agyi területeket, és megértették az ingerületátvivő anyagok, az ún. „neurotranszmitterek” működését. Azt azonban még nem tudják, hogyan, milyen minták szerint váltja ki a neuronok aktiválódása az egyes cselekvéseket. Sőt, még azt sem tudják, hogy hány különféle idegsejt létezik. „Nagyon sok alapvető információ hiányzott – jelentette ki egy, az adatbázis elindulását beharangozó videóban Allan Jones, az intézet vezérigazgatója. – Így amikor elkezdtük a munkát, egyfajta redukcionista megközelítést alkalmaztunk, és megpróbáltuk megérteni a legapróbb részleteket is.”
Amint elkészül, ez lesz az első olyan adatbázis, amely négy különböző változó – a forma, a génkifejeződés, az agyon belüli elhelyezkedés és az elektromos aktivitás – alapján osztályozza a neuronokat. Eddig az intézetnek három ilyen változó szerint sikerült omegkülönböztetnuie a vizsgált sejteket, amelyekről elektromikroszkóppal nagy felbontású képeket is készítettek, hogy pontosan meghatározhassák a helyüket az egér agyának látókérgén belül. „Az eddigi legfontosabb felismerésünk az volt, hogy ahogy sejtettük, csak véges számú sejttípus létezik. Ami jó hír, hiszen így képesek lehetünk kategorizálni őket” – húzta alá Jones.
