Блог компании FirstVDS. Мозг – уникальная клеточная структура и по своему строению, и по функциям. Строение нервной системы, и головного мозга в частности, является одним из важных таксономических признаков. В конечном итоге, именно наличие у данного вида более молодых в эволюционном отношении структур мозга определяет сложность поведения животного, от дерганых, недоверчивых движений птичьей головы до значимого интеллекта лабораторной крысы или эмпатии собаки к конкретному человеку.

Но до осознания человеком всех своих функций еще далеко. Мы до сих пор упираемся в некоторые фундаментальные и технические пределы, которые не позволяют нам сделать следующий шаг в изучении мозга. Разумеется, самым желанным в настоящий момент является понимание его строения не в общих чертах, что уже было выполнено на протяжении ХХ века, а в самых точных подробностях. И мы хорошо представляем максимальный уровень точности – это определение всех взаимосвязей элементарных структурных единиц мозга – нейронов.

Задача

Имя этой задаче – коннектóм. То есть совокупность всех связей между всеми нейронами в мозге того или иного биологического вида, а еще точнее – подробное описание всех этих связей в любом виде: карта графов, 3D-реконструкция, схема нервных волокон с указанием их мишеней. Коннектом мозга для нейрофизиологов – это то же самое, что геном для молекулярных генетиков. Задача, решение которой носит технический характер, которую сложно, но необходимо решить, чтобы двигаться дальше и отвечать на те же базовые вопросы, что и в свое время со структурой ДНК: насколько строение консервативно между разными особями и различно между разными видами? Что из нейронных связей критически важно, а что носит взаимозаменяемый, или даже бессмысленный характер? Как осуществляется регуляция движений, создание образов, извлечение воспоминаний, мышление, мотивация – где и как генерируются и проходят соответствующие сигналы? Без базовой опоры в виде понимания структуры мозга очень многие исследования его локальных функций так и останутся лоскутным одеялом не связанных между собой гипотез. И наоборот, увидев какие-либо неожиданные связи между отделами мозга, мы можем изучить их более внимательно и прицельно.

Проблемы

Их больше, чем мы можем в данный момент переварить. Все проблемы можно условно сгруппировать по их фундаментальным причинам, и многие из них не имеют решения в обозримом будущем, но как минимум перечислить их легко.