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.

Синапсы плодовой мушки.
Синапсы плодовой мушки.© FlyWire

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.



Нам важно ваше мнение!

+1