В рамках международного проекта MICrONS учёные впервые совместили «проводку» мозга мыши с записями работы тысяч клеток во время обработки зрительных сигналов. Результаты, опубликованные в журналах Nature, открывают новые возможности для понимания принципов работы мозга и разработки нейротехнологий.

Кубический миллиметр мозговой ткани — примерно как зерно сахара — оказался «вселенной» из 200 000 клеток, включая 82 000 нейронов. Эти клетки связаны 500 миллионами контактов, а общая длина их «проводов» (аксонов и дендритов) превышает 4 километра. Для сравнения: аналогичный объём человеческого мозга содержит в пять раз меньше нейронов. Чтобы создать карту, учёные нарезали ткань на 25 000 слоёв толщиной в 400 раз меньше волоса, отсканировали каждый слой электронным микроскопом и восстановили трёхмерную структуру с помощью ИИ.

Но главное открытие — не масштаб, а сочетание анатомии с функцией. Пока мышь смотрела фрагменты «Матрицы» и другие видео, исследователи записали активность 76 000 нейронов. Затем эти данные наложили на карту связей, как маршруты движения машин поверх дорожной сети мегаполиса.

«Раньше мы видели либо дороги без машин, либо движение на одном перекрёстке», — поясняет Мариела Петкова из Гарварда. Теперь же, «впервые видно, как сигналы текут через всю нейросеть».

Проект MICrONS уже стал эталоном для нейробиологов: все данные выложены в открытый доступ. Они помогут расшифровать, как мозг преобразует свет в изображение, и найти «поломки» в нейросетях при болезнях вроде эпилепсии. Амбициозная цель — создать ИИ, работающий по биологическим принципам. «Это как изучать звёздное небо, но вместо точек света видеть целые галактики связей», — говорит соавтор работы Форрест Коллман. Пока до таких технологий далеко, но первый шаг к «мозгу в цифре» сделан.