Vědci objevili matematická pravidla podporující růst mozku

Mozek pracuje presně podle vzorců
📷
Další 1 fotografie v galerii
 Technologie 
18. března 2020 10:37 / Depositphotos
  9   0
Využitím pokročilé mikroskopie a matematického modelování objevili vědci ze Stanfordu vzorec, který řídí růst mozkových buněk nebo neuronů. Podobná pravidla by mohla vést k vývoji dalších buněk v těle a porozumění tomuto procesu by mohlo být důležité pro bioinženýrství umělých tkání a orgánů.

Jejich studie staví na skutečnosti, že mozek obsahuje mnoho různých typů neuronů a že k provedení jakýchkoli úkolů je zapotřebí několika vzorců, pracujících ve shodě. Vědci chtěli odhalit neviditelné vzorce mozkového růstu, které umožňují správným druhům neuronů uspořádat se do správných pozic a vyvinout mozek.

Mozek šlape s matematickou přesností

Mozek, který se rozhodli prozkoumat, patřil malé ploštěnce, které může po oddělení znovu vyrůst nová hlava. Nejprve vědci použili fluorescenční skvrny k označení různých typů neuronů v ploštěnce. Poté pomocí mikroskopů s vysokým rozlišením zachytili obrazy celého mozku, a analyzovali vzorce, aby zjistili, zda z nich mohou extrahovat matematická pravidla, která řídí samotnou konstrukci.

Zjistili, že každý neuron je obklopen zhruba tuctem sousedů sobě podobných, ale že mezi nimi jsou i další druhy neuronů. Toto jedinečné uspořádání znamená, že žádný neuron není na stejné úrovni se svými dvojčaty, a zároveň umožňuje, aby různé typy komplementárních neuronů byly dostatečně blízko, aby spolupracovaly na splnění úkolů.

Vědci zjistili, že tento vzorec se opakuje znovu a znovu v celém mozku ploštěnek. Vědci tak vyvinuli výpočetní model, který ukazuje, že tato složitá síť funkčních vzorců pramení z tendence neuronů se shlukovat, aniž by byly příliš blízko jiné neurony stejného typu.

Vzorce pro orgány

Zatímco neurovědci by nyní chtěli přizpůsobit tuto metodologii studiu neuronálních vzorců v lidském mozku, vědci ve Standfordu věří, že tato technika by mohla být užitečně aplikována na nově vznikající oblast tkáňového inženýrství.

Základní myšlenka je jednoduchá. Tkáňoví inženýři doufají, že díky této metodě indikují kmenové buňky, ze kterých rostou různé specializované buňky, které tvoří játra, ledviny nebo srdce. A nyní je podle nové metodologie mohou dokázat uspořádat do správných a hlavně funkčních vzorců. Dále čtěte: Nový systém stimuluje mozek a pomáhá léčit deprese.

Mirka Malá | inStory.cz
Komentáře
Reklama

Mohlo by vás zajímat

Věda & Vesmír

Skrytá zvěrstva nacistů v koncentračním táboře na britském ostrově konečně vyšla najevo

Dům a zahrada

Posbírejte doma liché ponožky a vytvořte z nich roztomilé velikonoční zajíčky

Cestování

Karnak: Dechberoucí komplex a srdce Egypta

Zavřít reklamu