Мыши фанаты нуара? Исследователи из Института исследований мозга Аллена в Сиэтле не могут ответить на этот вопрос – пока что.
Но им удалось запечатлеть видеоизображения нервных сигналов, мелькающих в мозгу живых мышей, пока животные смотрели вступительную часть романа Орсона Уэллса "Прикосновение зла."
Видеоизображения, на которых нейроны мерцают, как звезды в Млечном Пути, являются частью недавно выпущенной обсерватории мозга Аллена – неврологической базы данных, не имеющей аналогов. Вместо статических данных о типах клеток и генах онлайн-обсерватория показывает, как клетки мозга реагируют на визуальные стимулы, начиная от старых фильмов и заканчивая простыми линиями сетки.
"Мы хотим создать массив данных, который раньше нигде не генерировался, чтобы мы могли задавать вопросы, которые никто не задавал раньше," сказал нейробиолог Шон Олсен.
Новая база данных продвигает более широкие цели института – понять, как нейроны работают вместе в мозгу, чтобы генерировать мысли, сознание и память – и что не так у людей, страдающих такими заболеваниями головного мозга, как шизофрения и болезнь Альцгеймера.
Хотя основное внимание уделяется зрительной системе мышей, результаты должны также пролить свет на функционирование более сложного человеческого мозга, сказал Олсен.
Финансируемый на 500 миллионов долларов пожертвований соучредителя Microsoft Пола Аллена, институт мозга известен своим промышленным подходом к нейробиологии. Прошлые проекты включали атласы генетической активности мозга и типов клеток, используемые исследователями по всему миру.
Но способность заглядывать в живой мозг появилась относительно недавно, благодаря генетическим и технологическим достижениям.
Наблюдения полагаются на мышей, которые были генетически сконструированы таким образом, что определенные типы клеток мозга будут светиться или флуоресцировать, когда активируются образцом мышления животного.
Чтобы получить первый пакет данных, обнародованный на этой неделе, ученые показали мышам изображения животных, растений и стандартизированные рисунки, такие как вертикальные полосы, в дополнение к коротким фильмам.
Когда животные рассматривали изображения, специальный лазерный микроскоп сканировал их мозг через крошечные окна, имплантированные в их черепа. Мыши не успокаиваются, но на самом деле бегают на беговой дорожке на протяжении всего процесса.
"Необработанные данные – это буквально фильм," Олсен сказал.
Из фильма исследователи могут определить, какие нейроны загораются и как сигналы передаются между клетками. Они также могут извлекать информацию об отдельных нейронах или группах нейронов.
Как и все результаты института, данные находятся в свободном доступе.
"Другие исследователи смогут использовать его для построения гипотез, которые они смогут проверить в своих собственных экспериментах," сказал старший научный сотрудник Саския де Фрис.
Она ожидает повышенного интереса со стороны исследователей, работающих над компьютерными моделями мозга. Этим летом более 160 ученых подали заявки на 25 вакансий на семинаре, посвященном новым данным и способам их использования.
Собственные эксперты института также начинают изучать данные, хотя они продолжают пополнять данные обсерватории.
Ученые отметили, что хотя мыши не видят цвета и имеют более размытое зрение, чем люди, основные нервные пути очень похожи.
Но это не значит, что мыши способны воспринимать любые изображения – или триллер Уэллса 1958 года, предупредил де Фрис.
Например, некоторые нейроны, казалось, срабатывали каждый раз, когда мыши показывали фотографию бабочки. По словам де Ври, животное, вероятно, не узнало насекомых, но, возможно, реагировало на контрастные цвета на крыльях.
Единственная причина, по которой она и ее коллеги выбрали открытие "Прикосновение зла" потому что это непрерывный снимок с разными углами обзора.
"Мы только что выполнили поиск в Google по запросу «известные длинные кадры»," она сказала.
Невозможно узнать, что воспринимали мыши, но эксперимент выявил активную и удивительно последовательную картину нервных импульсов каждый раз, когда животные просматривали клип.
Почему – и какова может быть важность – на такие вопросы ученые надеются ответить в будущем.
"Эти данные были собраны только в этом году," Олсен сказал. "Мы ожидаем, что будем анализировать его еще долгие годы."