Виступ на TED. Дитячий підгузок надихнув на дослідження мозку
"У підгузків є цікава властивість: вони можуть сильно набухати при додаванні води. Цей експеримент мільйони дітей проводять щодня", - заявив він слухачам.
Справа в тому, що підгузки зроблені з промислового виду полімеру, який може збільшуватись при додаванні води у тисячу разів.
Група Еда Бойдена в МІТ задалась питанням: а чи можна ці полімери використати при дослідженні мозку? Збільшити його так, аби розглянути найдрібніші біомолекули?
Адже ці знання дозволили б краще зрозуміти, як влаштований мозок, як у ньому народжуються думки, емоції, дії і відчуття.
За перше століття нейробіології світ дізнався, що мозок – це дуже складна мережа, яка складається з особливих клітин з дуже складною геометрією і електричними струмами.
Ці нейрони об'єднуються в мережі: нейрони з'єднані перемичками (синапсами), які передають хімічні речовини, дозволяючи нейронам "спілкуватися". Їх концентрація в мозку неймовірна.
"У кубічному міліметрі вашого мозку близько 100 000 таких нейронів і, можливо, мільярд подібних з'єднань", - розповідає Ед Бойден.
"Зараз ми точно не знаємо, як організовані нейрони в мозку, як вони формують мережі, і ми не знаємо, як біомолекули організовані в нейронах і як вони формують ці складні машини. Якщо ми хочемо це зрозуміти, нам потрібні нові технології", - розповідає науковець.
При цьому, науковці намагаються вигадати потужні мікроскопи, які дадуть можливість дуже детально розглянути клітин мозку.
"Моя група пару років назад задумалася, чому б не зробити навпаки? Якщо так складно збільшити зображення мозку, чому б не зробити сам мозок більшим?" – каже він.
Тож група вирішила з’ясувати, що буде, якщо взяти полімери, як в дитячих підгузках, і помістити їх в мозок. Адже якщо зробити все правильно і додати воду, можна збільшити мозок до такого розміру, щоб можна було розрізняти крихітні біомолекули.
Тоді можна буде вивчити їх з'єднання і отримати карти мозку. Далі Ед Бойден розповідає, як його групі таки вдалось провести свій експеримент. Дослідники також пофарбували біомолекули, коли їх розділили далеко одна від одної, вони змогли їх розрінити одна від одної.
"Тепер ми бачимо фактичну схему мозку. Ось, наприклад, частина мозку, відповідальна за пам'ять. Можна збільшити масштаб. Можна подивитися, як влаштовані схеми. Можливо, одного разу ми прочитаємо нашу пам'ять. Можливо, зрозуміємо, як працюють схеми, як обробляються емоції, як організована схема нашого мозку, яка робить нас тими, хто ми є", - коментує дослідник.
Він супроводжує свій виступ анімацією та відео, і навіть показує, як саме збільшується мозок при додаванні полімерів. Тож дивіться сам виступ.