Составлена первая в мире карта мозга плодовой мушки с 139 255 нейронами

Международный исследовательский консорциум представил сегодня первую полную схему всего мозга плодовой мушки. Сама карта сопровождается набором статей, демонстрирующих, что этот прорыв уже приводит к новым научным открытиям.

Карты, которые показывают каждый нейрон в мозге и все бесчисленные связи между ними, называются коннектомами. Первым организмом, который был картирован таким образом, стал червь Caenorhabditis elegans, но у него нет мозга, только нервное кольцо. Если же мы хотим понять, как работает человеческий мозг, нам нужно искать в другом месте.

Именно поэтому была выбрана плодовая мушка (Drosophila melanogaster) — один из самых полезных модельных организмов в нейробиологии. Мушки могут ходить, летать и ориентироваться в пространстве, а самцы даже поют самкам благодаря 139 255 нейронам в мозге, которые соединены 50 миллионами синапсов. Вот почему было так важно картировать мозг дрозофилы, — это помогает понять, как все нейроны соединяются вместе и помогают думать.

Однако эта задача оказалась сложной, несмотря на то, что понадобилось картировать лишь 140 000 нейронов, в то время как человеческий мозг содержит свыше 80 миллиардов нейронов. Чтобы составить карту, учёные сделали 21 миллион изображений мозга плодовой мушки, а при помощи искусственного интеллекта эти изображения превратились в 3D-реконструкцию отдельных нейронов. Чтобы вычитать этот черновик, консорциум привлёк помощь сотен исследователей со всего мира, поскольку одному человеку понадобилось бы 33 года для решения этой задачи.

В итоге карта мозга была вычитана, а исследователи выделили 8400 типов нейронов, среди которых 4500 являются совершенно новыми для науки. Благодаря этой карте мы можем заглянуть глубоко внутрь мозга мушки и даже увидеть слуховые нейроны, которые помогают самке выбирать лучших партнёров по их пению. Однако человеческий мозг непостижимо сложнее, поэтому сперва команда хочет взять задачу попроще и реконструировать мозг мыши.