עצום את העיניים. מה אתה רואה? הדימויים שמתגבשים הם כולם חלק מנוף נפשי מודע. אבל איך המוח מעבד את העולם סביבך נשאר תעלומה למדע.
בעבר, הקנטה של המורכבויות של האופן בו המוח האנושי מייצר קלט ויזואלי הייתה קרובה לבלתי אפשרית. רק לאחרונה מדענים יכלו לצפות ישירות בנוירונים בודדים בעבודה. כעת מכון אלן למדעי המוח בסיאטל משיק את מצפה המוח אלן בכדי להשתמש בטכנולוגיה חדשה זו כדי לחקור קוגניציה באופן יוצא דופן: הם מייצרים עכברים לצפות בסרטים.
הפרויקט כולל 25 עכברי מעבדה שהונדסו גנטית כך שהנוירונים שלהם נדלקים בעת הפיטורים, מדווח ארלין וויינטראוב בפורבס . בראש כל אחד מהעכברים הושתל חלון קטן, כך שהחוקרים יכלו להתבונן בנוירונים הפלורוסנטיים בקליפת המוח שלהם.
המכרסמים רצו על הליכון בזמן שצפו בקליפ מתוך פתיחת מגע הרע של אורסון וולס משנת 1958 . כשהתמונות הופיעו על המסך שלפניהן, החוקרים הקליטו את פעילות המוח שלהם במיקרוסקופ דו-פוטוני.
למרות שזה עשוי להראות כמו בחירה יוצאת דופן עבור המחקר, לפי ג'ון המילטון ב- NPR, סצנת הפתיחה של הסרט הקאלט-קלאסי, הנמשכת שלוש דקות, נראית כאילו הייתה תפורה אישית למחקר. "זה שחור-לבן ויש בו ניגודים נחמדים ויש לו ירייה ארוכה מבלי שיהיו הרבה הפרעות", מסביר כריסטוף קוך, קצין המדע הראשי במכון אלן.
הסרט נראה כמו להיט עם העכברים. ר 'קליי ריד, חוקר בכיר בפרויקט אומר לווינטראוב כי 18, 000 הנוירונים המפוקחים נדלקו. "במהלך הסרט, נוירונים הגיבו לחלקים שונים בו בזמנים שונים ובדרכים מעניינות, " הוא אומר. "זה היה די מדהים עד כמה התגובות של נוירונים שונים היו לגירויים אלה."
המיקרוסקופ תיעד כאשר נוירון ירה ועוצמתו. תוך התאמה בין נתונים לתמונה שעל המסך אפשרו החוקרים למפות את תפקודו של כל נוירון. למשל, עצבים מסוימים ירו רק כאשר הופיעו קווים אנכיים על המסך. אחרים נדלקו כשהמצלמה התנפצה. החוקרים גם ערכו מספר ניסויים אחרים, כמו הצגת העכברים תמונות של חרקים או בעלי חיים ותמונות של מוטות בשחור לבן, ותיעדו כיצד הגיבו הנוירונים. הפרויקט ארך ארבע שנים והיה מעורב 360 מפגשי ניסוי, שהפיקו 30 טרה-בתים של נתונים, מדווחת הלן שן ב- Nature .
המחקר כבר חשף כמה דפוסים חריגים, מדווח ברנדן קול ב- Wired . אותם נוירונים שיורים כאשר העכברים מסתכלים על תמונה של פרפר, למשל, נדלקו גם כשהמצלמה התנפנמה במהלך הסרט. מדוע לא ידוע בדיוק, אך החוקרים באלן מקווים שהקהילה המדעית הרחבה תעזור להם להבין זאת.
זו הסיבה שהם פרסמו באופן פומבי את מערך הנתונים כחלק מ אטלס המוח הפתוח של אלן. פרויקט זה אירח נתונים שונים על מוח ומוח אנושי מאז 2006 והוא חלק ממיזם שותף מייסד מיקרוסופט פול אלן של חצי מיליארד דולר למיפוי המוח האנושי.
"זו בעצם בוננזה, " אומר מדען הנוירולוגי המחשוב סטיבן צוקר מאוניברסיטת ייל לשן. "זה כאילו מישהו פתח את הדלת למעבדה הגדולה בעולם למדעי המוח עבור תיאורטיקנים ברחבי העולם ואמר 'היכנס ונשחק עם הנתונים שלנו'."
18, 000 הנוירונים האלה הם רק התחלה קטנה מאוד. "כשנגמר, זה יהיה מערך נתונים אנציקלופדי כל כך מקוון, שמדענים יכולים לשתף ולהשתמש בו כנקודת מוצא", אומר ריד לווינטראוב. השלב הבא הוא הרחבת העבודה למעקב אחר העכברים בזמן שהם מבצעים משימות אחרות. אין עדיין מילה אם זה יכלול החזרתם לסרטים.
