Υπολογιστικό μοντέλο προσομοιώνει το σχηματισμό συνάψεων στον εγκέφαλο

Ερευνητές του Προγράμματος Blue Brain, το οποίο έχει απώτερο στόχο τη δημιουργία ενός εικονικού ανθρώπινου εγκεφάλου, ανακοίνωσαν ότι κατάφεραν για πρώτη φορά να προβλέψουν τη δημιουργία συνδέσεων ανάμεσα σε χιλιάδες νευρώνες -ένα επίτευγμα που αναμένεται να βοηθήσει στη διαλεύκανση ενός μεγάλου μυστηρίου των νευροεπιστημών.

Ανατομικές μελέτες έχουν δείξει εδώ και δεκαετίες ότι τα νευρικά κύτταρα του εγκεφάλου σχηματίζουν απολήξεις με τις οποίες συνδέονται με εκατοντάδες ή και χιλιάδες άλλους νευρώνες ταυτόχρονα. Οι συνδέσεις αυτές, γνωστές ως συνάψεις, είναι δομές μέσω των οποίων ένα χημικό ή ηλεκτρικό σήμα περνά από το ένα κύτταρο στο άλλο.

Μέχρι σήμερα, όμως, οι νευροεπιστήμονες δεν γνωρίζουν με βεβαιότητα πώς σχηματίζεται αυτό το περίπλοκο δίκτυο συνδέσεων. Μια θεωρία είναι ότι οι νευρώνες αναπτύσσουν προεκβολές (άξονες και δενδρίτες) προς τυχαίες κατευθύνσεις, και οι συνάψεις σχηματίζονται στα σημεία όπου οι προεκβολές αυτές διασταυρώνονται. Μια άλλη πιθανότητα, όμως, είναι ότι οι απολήξεις δεν αναπτύσσονται σε τυχαίες κατευθύνσεις αλλά αντίθετα ακολουθούν χημικά σήματα που τα καθοδηγούν να δημιουργήσουν συνάψεις με συγκεκριμένους νευρώνες.

Τα τελευταία αποτελέσματα του προγράμματος Blue Brain, τα οποία δημοσιεύονται στην αμερικανική επιθεώρηση PNAS, δείχνουν να συνηγορούν στην πρώτη από τις δύο θεωρίες.

Αξιοποιώντας λεπτομέρειες που έχουν συγκεντρωθεί τα τελευταία 20 χρόνια για την τρισδιάστατη μορφολογία και τις ηλεκτροχημικές ιδιότητες των νευρώνων, οι ερευνητές δημιούργησαν ένα σύνολο από 10.000 εικονικούς νευρώνες τοποθετημένους στην ίδια τυχαία διάταξη που απαντάται και στον αντίστοιχο ζωντανό ιστό του εγκεφάλου.

Αναλυτικά: http://news.in.gr/science-technology/article/?aid=1231213639