Premium

Získejte všechny články
jen za 89 Kč/měsíc

Blízká budoucnost anatomie: mozek v parafínu nakrájený na tenké plátky

Díky mravenčí práci nám nyní vědci a lékaři "uvidí do hlavy" lépe než kdykoliv předtím. Nový atlas mozku vzniklý z mozku zalitého do vosku se bude hodit všem odborníkům na lidskou mysl. Alespoň do doby, než dokážeme lidský mozek učinit průhledným.

Příprava podkladů pro nový atlas. Mozek se krájí přístrojem zvaným mikrotom na 20 mikrometrů silné plátky. | foto: Amunts, Zilles, Evans

Když před několika týdny tým vědců představil nový atlas lidského mozku, mohlo se na první pohled zdát, že jde o zprávu jen pro pár fajnšmekrů v laboratořích. Ve skutečnosti je to však přesně naopak. Jde o práci, která může mít poměrně brzy značný dopad v praxi.

Tým německých vědců s kolegy z Kanady sestavil nový revoluční atlas lidského mozku, který bude stejně důležitý i pro lékaře. "Pro neuroanatomy, neurology, neuorfyziology, tzv. biologicky orientované psychiatry a psychology, studenty medicíny, kognitivní i afektivní neurovědu," vypočítává neuropatolog František Koukolík z Fakultní Thomayerovy nemocnice. Ti všichni podle něj v atlasu získávají nový nástroj k poznání našeho mozku, jeho funkcí i poruch.

Parafínový blok se "zdrojovým" mozkem atlasu na mikrotomu, tedy přístroji, který ho dokáže nařezat na tenké plátky.

Nový, samozřejmě už elektronický atlas nese jednoduchý název BigBrain, tedy Velký mozek. Vědci ukončení projektu oznámili v časopise Science a zároveň atlas učinili zdarma dostupný všem zájemcům. Je potřeba se jen zaregistrovat a nechat si schválit přístup na stránce projektu. Ale trvá to, zájem je veliký.

Samozřejmě, BigBrain nepřinese výsledky přes noc, ale zakládá možnost dalšího pokroku. "Poznání člověka začíná s jeho stavbou, neboli anatomií, mám pocit, že od dob Vesaliových (autor slavného anatomického atlasu ze 16. století, pozn. red.) je tohle jeden ze základních přínosů," říká k tomu František Koukolík.

Německá (a kanadská) pečlivost

Nový atlas mozku je mimo jiné i neuvěřitelný příklad technické dokonalosti a vědecké pečlivosti. Základem digitálního projektu, který si vyžádal údajně tisíc hodin práce, je mozek zemřelé pětašedesátileté ženy, která neměla žádné známé neurologické nebo psychologické problémy.

Třináct se 4 074 řezů připravených k oskenování a zařazení do výsledného 3D atlasu mozku.

Vědci její mozek naložili do parafínu, nechali ztuhnout, a poté rozřezali na 7 404 velmi tenkých vrstev o tloušťce 20 mikrometrů. Objevila se přitom řada chyb, protože při takto drobných řezech čepel používaného přístroje, tzv. mikrotomu, často plátky poškodila či zmuchlala.

Aby vědci mohli tyto chyby korigovat, vytvořili předem trojrozměrný model zkoumaného mozku v magnetické rezonanci s rozlišením v řádu milimetrů. Na jeho základě dokázali určit, kam poškozené plátky patří a mohli jejich obsah a umístění případně co nejvěrněji rekonstruovat. Plátky pak obarvili, aby zviditelnili buňky, a pak celé vyfotografovali.

Z výsledku sestavili trojrozměrnou databázi, která umožňuje procházet mozek podobně jako s on-line mapami procházet ulice vašeho města. Celý model tvoří celkem údajně zhruba jeden terabajt dat.

Rozlišení nové mapy je unikátní. Proti známé magnetické rezonanci přináší padesátinásobné zlepšení, z rozlišení zhruba jednoho milimetru na 20 mikrometrů. Rozlišení je takové, že budou patrné nejen shluky mozkových buněk, ale i jednotlivé větší buňky.

Příště průhledný?

Každý si dokáže představit, že by se dal udělat i podrobnější model, ale takový plán byl zřejmě nereálný nejen kvůli omezení metod řezání a snímání mozku, ale také "nedostatečnému" výkonu současných počítačů. S větší mapou (třeba v desítkách terabajtů) už by byla práce podstatně složitější.

Ale odborníky v neurovědách nyní zajímají jiné věci než jen honba za rozlišením. Chtěli by nahlédnout do fungujícího mozku a přímo vidět, co se v něm děje. Současné zobrazovací metody mají k dokonalosti daleko, a tak vědci hledají nové postupy. Jednou z nich je i způsob, jak učinit mozek průhledný.

Myší mozek v běžném stavu a ošetřený rozpouštědlem podle metody (vpravo) nazvané CLARITY, která umožňuje nahlédnout do mozku bez zásahu skalpelem (či mikrotomem).

Lze toho dosáhnout některými rozpouštědly, která uvolní lipidy (tj. tuky) na buněčné membráně. Otázkou vždy bylo, jak to udělat, aby se tkáň nepoškodila. Několik týmů v poslední době předvedlo, jak na to (například zde nebo zde). Tato metoda zatím zatím má značná omezení. Nelze je například používat na tak velký orgán jako lidský mozek, ale jen na mozek myší. Ale pokud se budou dál zlepšovat tímto tempem, tak příště už parafínu možná nebude zapotřebí.

Autor:
  • Nejčtenější

Námořníci USA propašovali před 100 lety na palubu bitevní lodi prostitutku

v diskusi je 29 příspěvků

13. dubna 2024

V dubnu 1924 zažilo americké námořnictvo obrovský skandál, který se dostal na titulní stránky...

Skvělý filmový zvuk bez velké instalace. Test nejzajímavějších soundbarů

v diskusi je 15 příspěvků

15. dubna 2024

Položíte jej na polici před televizor, propojíte kabelem, zapojíte do zásuvky a během pár chvil se...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Na méně používané dráze se potkalo několik obrů i návštěva z pouště

v diskusi jsou 2 příspěvky

10. dubna 2024  10:13

Letiště Václava Havla využívá při tzv. západním proudění jako hlavní dráhu pro starty a přistání...

OBRAZEM: Po zkušenostech s Moskvou neponechává Litva otázku výzbroje náhodě

v diskusi je 19 příspěvků

11. dubna 2024

Litva se stala členem obranné aliance NATO v roce 2004. Pro zajištění vlastní bezpečnosti v...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Patnáct zbytečných obětí. Před 100 lety vybuchl důl Gabriela na Ostravsku

v diskusi jsou 4 příspěvky

12. dubna 2024

Dvanáctý duben 1924 přinesl vážnou důlní katastrofu v Československu. Výbuch v dole Gabriela v...

Musk chce přimět nové uživatele, aby za příspěvky na síť X platili

v diskusi je 13 příspěvků

16. dubna 2024  11:26

Pokud chcete být na sociální síti X aktivní, budete muset nejspíš platit. Tedy pokud budete noví...

Dawesův plán na čas stabilizoval Německo, ale nástup Hitlera neodvrátil

v diskusi je 15 příspěvků

16. dubna 2024

Německá vláda přijala před 100 lety, v dubnu 1924, Dawesův plán. Byl to americký projekt na...

OBRAZEM: Drážďanská MHD má i dvě lanovky. A blízko sebe, co by lanem dohodil

v diskusi je 1 příspěvek

16. dubna 2024

Kromě jiných zajímavých věcí najdeme v Drážďanech i dvě historické lanové dráhy, jednu pozemní a...

Copilot od Microsoftu nabízí zdarma mnoho schopností placeného ChatGPT

v diskusi nejsou příspěvky

16. dubna 2024

Byl to ChatGPT, který na konci roku 2022 začal psát revoluci na poli nástrojů generativní umělé...

Pylová sezóna: Jak poznat alergii u svých dětí?
Pylová sezóna: Jak poznat alergii u svých dětí?

Alergie je nepřiměřená reakce imunitního systému na běžné, obecně neškodné látky v okolním prostředí. Taková látka, která vyvolává alergickou...

Čechy poznám podle outdoorové módy. Nosí ji bohužel i ženy, říká Kerekes

Vica Kerekes (43) si postěžovala na to, že Češi nosí outdoorové oblečení často i na místa, která k tomu nejsou vhodná...

Náhle zemřel zpěvák Maxim Turbulenc Daniel Vali, bylo mu 53 let

Ve věku 53 let zemřel zpěvák skupiny Maxim Turbulenc Daniel Vali. Letos by se svou kapelou oslavil 30 let na scéně....

Rohlík pro dítě, nákup do kočárku. Co v obchodě projde a kdy už hrozí právník?

V obchodech platí pravidla, která občas zákazník nedodržuje. Někdy se navoní parfémem, aniž by použil tester, nebo...

Roman Šebrle ukázal novou lásku, s kolegyní z práce vyrazili do Málagy

Roman Šebrle (49) je po čase opět šťastně zadaný. Jeho partnerka se na Instagramu pochlubila společnou fotkou z...

Ve StarDance zatančí Vondráčková, Paulová, hvězda Kukaček i mistryně světa

Tuzemská verze celosvětově mimořádně úspěšné soutěže StarDance britské veřejnoprávní televizní společnosti BBC se už na...