Kérdés: Igaz-e, hogy a muslica agya már meg van fejtve? Talán a macskáé is?

Bár a muslinca agy projekt nem közelíti meg a Higgs bozon azonosítására létrehozott vállalkozást a CERNben, melynek eredményét egy 5154 szerzős cikkben ismertették (33 oldalon sorolták a szerzőket, 24 oldalon az eredményt),

így is irgalmatlan munka. 110ezer 7nm vastag metszetet vágtak az agyból. Ezek közül egynek sem szabadott megsérülnie. Ezek után mindegyiknek a felszínét, ami hatalmas elektronmikroszkópos nagyításon, bescannelték és így kaptak 110 ezer 30.000x30.000 pixel, azaz majdnem 110 ezerszer 1 milliárd pixelt!!! De ezután jött még a java. Hatalmas számítástechnikai kapacitással az egymást követő 7nm-es metszeteket 3D-be össze kellett illeszteni. Ezek után mesterséges intelligencia segítségével megkeresték az összetartozó sejtnyúlványokat és azonosították a sejteket, illetve a sejtek közötti szinapszisokat. Közel 22ezer idegsejtet azonosítottak melyek több mint 30 millió kapcsolatot alkottak egymással.

Innen kezdődik a dolog kevésbé izzadtságos, érdekesebb része. El lehet kezdeni keresgélni milyen sejtek vannak, ezek milyen alakúak és kikkel vannak összekötve. A kutatók elvégeztek jónéhány gyors alapelemzést, de alapjában véve nyilvánossá tették a hatalmas adathalmazt, hogy bárki nekiláthasson benne szabályszerűségeket keresni.

Ez manapság már egy jól működő modell a tudományban. Legismertebben a csillagászat működik úgy, hogy a különböző megfigyelő eszközöket üzemeltető szakemberek (rádió távcső, optikai távcső, röntgen-távcsövek, Hubble és Webb űrtávcsövek) közzéteszik a jó minőségű, hatalmas mennyiségű adatot. Erre az adathalmazra aztán rávetik magukat különböző témákkal foglalkozó szakemberek és meglepően érdekes szemszögekből elemezve kihozzák belőle a maximumot. Sőt gyakran jelennek meg hobbi csillagászoktól is érdekes megfigyelések.

A megfejtéstől persze messze vagyunk. Amikor arról írtunk hogyan kell egy összetett rendszert megérteni, akkor ugye 4 lépcsőt emlegettem: 1) elemek azonosítása, 2) kapcsolatok azonosítása, 3) elemek viselkedésének megértése, 4) kölcsönhatások megértése. A fenti lenyűgöző munka az 1. és a 2. lépést tette meg. Azonban ahhoz hogy megértsük a muslinca agy működését még a 3. és 4. lépésre is szükség van. Ami azért sokkal nehezebb, mert míg a kapcsolatokat élettelen, rögzített mintán is lehet vizsgálni a viselkedést élő sejtek esetében lehet megfigyelni. Van egy másik módszer is. Modellezéssel meg lehet állapítani hogyan működik egy sejt, de ehhez tudnunk kell, hogy teljes felszínén milyen típusú ioncsatornák, receptorok és egyéb membránfolyamatokat befolyásoló fehérjék találhatók. Ennek megmérése szerény becslésem szerint 100x annyi munka, mint a kapcsolati hálózat (konnektóm) feltérképezése.

A teljes emberi genetikai állomány információtartalmának meghatározása 2003-ban nem jelentette az emberi genetikai szabályozás megértését. De az azóta eltelt időben nagyon sok szabályozó mechanizmust és összefüggést értettünk meg az adathalmaz elemzésével. Ugyanígy a fenti adathalmaz is évtizedekre elég lesz, hogy a rovarok agyának működési alapelveit feltárjuk.

Az ilyen nagy vállalkozásokra úgy kell tekinteni, mint a új adatszerzési és elemzési módszerek katalizátorára. Ugyanígy volt ez az Apolló program esetében is. Az emberiség számára az a tény hogy a Holdon jártunk eltörpül amellett, hogy a program eredményeként jöttek létre az integrált áramkörök, modern számítógépek, telekommunikációs hálózatk és még sok minden.

És a macska? Nos a macska agya hosszában legalább 100x azaz térfogatában legalább 100x100x100, azaz 1 milliószor nagyobb mint a muslincáé. Ennyivel nagyobb feladat lenne hasonló módon megoldani a feladatot. Nyilván nem ez lesz a megoldás, hanem az innen megszerzett alapelvek alapján kell nagyobb vonalakban megérteni majd mi történik. Annyit azért hozzá kell tegyek, hogy a rovarok idegrendszere jelentősen más alapelvek alapján épül fel mint a gerinceseké!