Исследователи завершили самую сложную на сегодняшний день карту мозга насекомого, что является знаковым достижением в нейробиологии, которое приближает ученых к истинному пониманию механизма мышления.
Международная команда под руководством Университета Джона Хопкинса и Кембриджского университета создала подробную диаграмму, отслеживающую каждую нейронную связь в мозге личинки плодовой мушки, архетипическую научную модель с мозгом, сравнимым с человеческим.
Первая попытка составить карту мозга — 14-летнее исследование круглых червей, начатое в 1970-х годах, привело к частичной карте и Нобелевской премии. С тех пор частичные коннектомы были картированы во многих системах, включая мух, мышей и даже людей, но эти реконструкции обычно представляют лишь небольшую часть всего мозга. Полноценные коннектомы были созданы только для мелких видов с числом нейронов в теле от нескольких сотен до нескольких тысяч (аскариды, личинки асцидии и личинки морского кольчатого червя).
Составленный этой командой коннектом детеныша плодовой мушки, личинки Drosophila melanogaster , является наиболее полной, а также самой обширной картой всего мозга насекомого из когда-либо созданных. Он включает в себя 3016 нейронов и каждую связь между ними: 548000.
Картирование всего мозга сложно и требует очень много времени, даже с использованием лучших современных технологий. Получение полной картины мозга на клеточном уровне требует разрезания мозга на сотни или тысячи отдельных образцов ткани, каждый из которых должен быть визуализирован с помощью электронных микроскопов, прежде чем начнется кропотливый процесс реконструкции всех этих фрагментов, нейрон за нейроном создавая четкий портрет мозга. На то, чтобы сделать это с детенышем плодовой мушки, ушло более десяти лет. По оценкам, мозг мыши в миллион раз больше, чем у детеныша плодовой мушки, а это означает, что шанс на картирование чего-либо близкого к человеческому мозгу маловероятен в ближайшем будущем, возможно, даже при нашей жизни.
У Кембриджского университета и Джона Хопкинса работа заняла 12 лет.Исследователи из Кембриджа создали изображения мозга с высоким разрешением и вручную изучили их, чтобы найти отдельные нейроны, тщательно отслеживая каждый из них и связывая их синаптические связи.
Кембридж передал данные Джону Хопкинсу, где команда провела более трех лет, используя оригинальный код, который они создали для анализа связей мозга. Команда Университета Джона Хопкинса разработала методы поиска групп нейронов на основе общих паттернов связи, а затем проанализировала, как информация может распространяться через мозг.
В конце концов, вся команда составила схему каждого нейрона и каждой связи и классифицировала каждый нейрон по роли, которую он играет в мозге. Они обнаружили, что самыми загруженными цепями мозга были те, которые вели к нейронам учебного центра и от них.
Работа личинки плодовой мухи показала особенности схемы, которые поразительно напоминали выдающиеся и мощные архитектуры машинного обучения. Команда ожидает, что дальнейшее изучение раскроет еще больше вычислительных принципов и потенциально вдохновит на создание новых систем искусственного интеллекта.
По материалам: hub.jhu.edu
Это действительно потрясающая новость! Картографирование мозга насекомого — это огромный шаг вперед в понимании механизма мышления. Я уверен, что эта карта нейронных связей личинки плодовой мушки поможет ученым лучше понять, как работает мозг и какие механизмы управляют поведением этих существ.
Да, это действительно великолепное достижение! Создание полноценной карты мозга насекомого является сложной задачей, и я восхищаюсь учеными, которые работали над этим проектом. Я думаю, что эта карта также может иметь важные практические применения, например, в разработке более эффективных методов борьбы с вредителями.
Не могу не согласиться! Это действительно знаковое достижение в нейробиологии, и я думаю, что мы можем ожидать еще более интересных результатов в ближайшем будущем. Конечно, создание подробной карты мозга насекомого — это только первый шаг в понимании этой сложной системы. Но это важный шаг, который может привести к открытию новых направлений в исследованиях мозга и разработке новых методов лечения нейрологических заболеваний.