Створили повну карту мозку личинки плодової мушки дрозофіли (Drosophila – рід комах ряду двокрилих), яка дуже схожа на штучну нейромережу.
Міжнародна команда під керівництвом Університету Джона Хопкінса та Кембриджського університету створила повну карту всіх нейронів та нейронних зв’язків мозку личинки плодової мушки дрозофіли.
Це найскладніша на сьогодні карта мозку комахи, яка наближає вчених до розуміння механізму мислення. У мозку дрозофіли близько 3000 нейронів і близько 500 тисяч міжнейронних сполук. Мозок людини в мільйони разів складніший.
Першу спробу скласти карту мозку живої істоти було зроблено у 1970-х роках. Тоді 14-річне дослідження круглих хробаків призвело до складання часткової карти мозку черв’яка та Нобелівської премії. З того часу вже побудовані часткові коннектоми (системи міжнейронних сполук) багатьох живих організмів, включаючи мух, мишей і навіть людей. Але всі ці реконструкції становлять лише невелику частину мозку.
Повні коннектоми були створені лише для кількох простих видів з кількістю нейронів від кількох сотень до кількох тисяч – це аскариди, личинки асцидії та личинки морського кільчастого хробака. На відео показаний процес картування, для чого роблять тисячі зрізів мозку і вже по них реконструюють міжнейронні зв’язки. https://www.youtube.com/watch?v=PzC_QK_xIsk
Реконструйований міжнародною командою нейробіологів під керівництвом Університету Джона Хопкінса і Кембриджського університету коннектом личинки плодової мушки Drosophila melanogaster є найбільш повною і найбільшою зі зроблених на сьогодні карт всього мозку комахи. Він включає 3016 нейронів і кожний зв’язок між ними, яких 548 тисяч.
Для отримання повної картини мозку на клітинному рівні необхідне розрізання мозку на тисячі окремих зразків тканини, кожен з яких потрібно візуалізувати за допомогою електронного мікроскопа, перш ніж розпочнеться ретельний процес реконструкції всіх цих фрагментів, нейрон за нейроном в повну картину. Так було отримано чіткий «портрет» мозку.
На складання повної карти мозку личинки плодової мушки пішло понад десять років. За оцінками, мозок миші в мільйон разів більший, ніж у плодової мушки, а це означає, що картування чогось близького до людського мозку у найближчому майбутньому ще малоймовірний.
Команда науковців вважає, що личинка плодової мухи має багато спільного з фундаментальною біологією людини, включаючи порівнянну генетичну основу. Мозок дрозофіли має сильні здібності до навчання та прийняття рішень, що робить його корисним модельним організмом у нейробіології. На відео показано, як нейрони взаємодіють усередині кожної півкулі мозку та між півкулями.
Зрештою, команда вчених склала схему кожного нейрона та кожного зв’язку і класифікувала кожен нейрон за роллю, яку він відіграє в мозку. Найбільш завантаженими в мережі мозку виявилися нейрони центру, що відповідає за навчання.
Провідний автор наукової роботи Джошуа Фогельштейн зазначає, що мозок личинки плодової мухи напрочуд схожий на архітектуру машинного навчання. Команда очікує, що подальше вивчення карти мозку розкриє ще більше обчислювальних процесів і потенційно надихне до створення нових систем штучного інтелекту.Джерело