План написания набора инструкций для человеческого мозга обретает форму.
Понимание человеческого мозга монументальная задача, но это не помешало нейробиологии шагнуть навстречу этой задаче. Есть проект "Человеческий мозг", один из крупнейших когда-либо финансируемых ЕС проектов, в США и недавно объявленный проект "Мозг" в Китае.
Одна из целей инициативы США, запущенной в 2013 году, состоит в том, чтобы отобразить все нейроны в мозге, а также их связи. Начиная с мозга мыши, цель состоит в том, чтобы двигаться к той же цели у людей.
Это может “помочь нам взломать код, используемый мозгом для управления поведением”, - говорит Джошуа Гордон, один из директоров проектов Национального института здравоохранения (NIH). Но он признает, что это не произойдет в одночасье.
Возьмем, к примеру, проект "Геном человека", простая карта не даст всех ответов, и может потребоваться много лет, чтобы выяснить, как физические особенности мозга связаны с воспоминаниями, мыслями, действиями и эмоциями.
Для начала, " код " мозга не может быть записан в последовательности букв. По словам Гордона, первым шагом является составление "списка частей", состоящего из различных типов нейронов, а затем отображение каждой из этих частей в физическом пространстве.
В настоящее время список запчастей для мышей находится в стадии разработки, в то время как человеческий эквивалент может занять еще от пяти до 10 лет. Но понять, как эти части производят поведение, еще сложнее.
“Каждая из этих частей также имеет множество функций", - говорит Гордон. В конце концов, на карте должно быть достаточно деталей, чтобы объяснить, как нейроны в определенных цепях мозга функционируют на молекулярном уровне, вызывая определенное поведение.
Технологии, разрабатываемые на этом пути, окажут более широкое влияние и на неврологию, включая исследования широкого спектра заболеваний головного мозга от эпилепсии до болезни Паркинсона.
Быстрое одноклеточное секвенирование теперь позволяет ученым быстро собирать данные с сотен тысяч отдельных нейронов, выделяя ДНК, которая включена в каждом из них. Тем временем развиваются средства визуализации для детального изучения нейронов и отслеживания их активности в режиме реального времени.