Diese titanische Arbeit, veröffentlicht in Nature, markiert einen Wendepunkt in den Neurowissenschaften. Sie bietet einen einzigartigen Einblick in die Mechanismen, die dem Sehvermögen bei MĂ€usen zugrunde liegen, und eröffnet gleichzeitig Perspektiven fĂŒr das VerstĂ€ndnis bestimmter menschlicher neurologischer Erkrankungen.
Eine beispiellose technologische Meisterleistung
Neun Jahre lang kombinierten die Forscher Elektronenmikroskopie und kĂŒnstliche Intelligenz, um dieses neuronale Netzwerk in 3D zu rekonstruieren. Das analysierte Fragment aus dem visuellen Kortex wurde in 28.000 ultradĂŒnne Scheiben geschnitten, bevor es digitalisiert wurde.
Bevor das Team dieses neuronale Netzwerk analysierte, hatte es die AktivitĂ€t der Neuronen aufgezeichnet, wĂ€hrend die Maus Filmausschnitte betrachtete. Dieser doppelte Ansatz, strukturell und funktionell, ermöglicht es, die Anatomie des Gehirns direkt mit seiner Funktionsweise zu verknĂŒpfen.
Die erzeugten Daten, die 22 Jahren HD-Video entsprechen, sind nun frei zugĂ€nglich. Diese Referenzdatenbank wird als Grundlage fĂŒr zukĂŒnftige Forschungen zu neurologischen Störungen im Zusammenhang mit abnormaler KonnektivitĂ€t dienen.
Entdeckungen, die bestehende Modelle infrage stellen
Entgegen den Erwartungen beschrÀnken sich hemmende Neuronen nicht darauf, die GehirnaktivitÀt zufÀllig zu dÀmpfen. Ihre Wirkung ist hochselektiv und zielt auf spezifische Schaltkreise ab, um die GesamtaktivitÀt zu koordinieren.
Die Forscher identifizierten auch neue Zelltypen und bisher unbekannte Verbindungsmuster. Diese Beobachtungen legen nahe, dass das Gehirn weit weniger ungeordnet ist als gedacht und Organisationsregeln folgt, die noch aufgeklĂ€rt werden mĂŒssen.
Diese Ergebnisse könnten neue therapeutische AnsĂ€tze inspirieren, insbesondere fĂŒr Pathologien wie Autismus und Schizophrenie, bei denen die neuronale Kommunikation gestört ist.