Středa 7. prosince 2022, svátek má Ambrož, Benjamin
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Středa 7. prosince 2022 Ambrož, Benjamin

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

Velký meteorit ukrýval dva minerály, které jsme doposud na Zemi neviděli

Doposud jsme podobné nerosty mohli najít jako uměle vyrobené v laboratoři nebo v teoretických pracích. Díky poslu z...

„Svatba“ letounu L-39NG. Ve Vodochodech se po letech opět sériově vyrábí

Po osmi letech vývoje vyvrcholila práce na letounu L-39NG. Moderní následník slavného Albatrosu vstupuje do sériové...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

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

KVÍZ: V roce 1939 napadl Sovětský svaz Finsko, začala zimní válka

Útokem Sovětského svazu na Finsko dne 30. listopadu 1939 začala tzv. zimní válka, která trvala až do 13. března roku...

PODCAST: Vodu z Dněpru nepijte. Utopilo se v něm hodně ruských vojáků

Podcast Náš spolupracovník Tomáš Kolařík se vypravil do ukrajinského Chersonu záhy po jeho osvobození. Během týdne pobytu ve...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

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

Rozpálené brzdy poslaly caravelle v plamenech k zemi. Zahynula pětina obce Humlikon

Premium Tragédie letu číslo SR 306 začala rozháněním mlhy letadlem před vzletem a gradovala jeho pádem v důsledku požáru....

Děti na prodej. Za tři stovky. Jak bují dětská prostituce v Česku

Premium Prostituce je v Předlicích naprosto běžná. Jenže i ta dětská. Obyvatelé místního ghetta popisují, jak se děti prodávají...

Takoví slušní lidé, říkali o nich. Rodině přitom vládl teror a nechutnosti

Premium Muž, který ten prosincový den přišel na místní oddělení VB Strašnice, vypadal velmi rozpačitě. „Ono se to bude zdát asi...

RECENZE: Vzal to Radegast. Největší dar přináší konečně zase pohádku

Premium Ani světácky se tvářící fantasy jako Princezna zakletá v čase 2, ani rozjímání o smrti jako Princ Mamánek. Příběh...

Jak se z vyhladovělé čelisti stal nejstarší známý dinosaurus

První „praví“ dinosauři pravděpodobně existovali již v období středního triasu (asi před 245 miliony let). My však...

Nejnebezpečnější známý ekosystém druhohor ukazuje peklo dinosauřího světa

Pokud pozdně křídové Velké vnitrozemské moře označují vědci za nejnebezpečnější vodstvo v dějinách (plné dravých...

Strašila už Einsteina, nyní mají za popis kvantové provázanosti Nobelovu cenu

Laureáty Nobelovy ceny za fyziku jsou Francouz Alain Aspect, Američan John Clauser a Rakušan Anton Zeilinger. V úterý...

Jak přišli dinosauři ke svému pojmenování a proč to trvalo tak dlouho

Když byl v únoru roku 1824 formálně popsán první druhohorní „neptačí“ dinosaurus, jímž se stal jurský teropod...

Akční letáky
Akční letáky

Prohlédněte si akční letáky všech obchodů hezky na jednom místě!

Žena už nemohla vystát obří ňadra, rozhodla se pro operativní zmenšení

Kylie Perkinsová, čtyřiadvacetiletá dvojnásobná matka z Aljašky, podstoupila zmenšení poprsí, aby se zbavila...

Dcera je výjimečná, říká Julia Robertsová. Hazel oslavila 18. narozeniny

Herečka Julia Robertsová (55) oslavila osmnáctiny svých dvojčat, dcery Hazel a syna Finna společnou vzpomínkovou...

Zemřela Kirstie Alleyová. Hvězda trilogie Kdopak to mluví podlehla rakovině

Po krátkém boji s rakovinou zemřela v 71 letech americká herečka Kirstie Alleyová, hvězda filmové trilogie Kdopak to...

Známý český stylista Jan Pokorný spáchal ve 39 letech sebevraždu

Jeden z nejuznávanějších českých stylistů Jan Pokorný spáchal ve čtvrtek ve svých devětatřiceti letech sebevraždu...

Žádné Uložto! Startuje České kino, za stovku nabízí ke streamování 650 filmů

Oblíbené české filmy, pohádky i seriály ke stažení na jednom místě, legálně a ve vysoké kvalitě slibuje nová platforma...