Об этом достижении ученые мечтали больше полувека. Наконец-то огромная международная команда исследователей в мельчайших деталях отобразила каждый нейрон в мозге взрослого животного, у которого есть глаза и ноги.
Мозг мухи Drosophila melanogaster не больше макового зернышка, но содержит 139 255 нейронов и 50 миллионов связей. Возможно, это и маленькая победа по сравнению с исследованием человеческого мозга, имеющего 80 миллиардов нейронов и 100 триллионов связей, но это огромный скачок по сравнению с тем, с чего начинали нейробиологи в 1960-х годах.
Нейробиолог Мала Мерти из Принстонского университета, которая возглавляла группу исследователей мозга мухи, говорит, что не существует другого полного коннектома мозга взрослого животного такой сложности. Единственная карта, которая приближается к этому, — это 3D-диаграмма полушария мозга взрослой мухи, но она включает всего около 20 000 нейронов.
Ученые впервые начали составлять карты мозга животных примерно полвека назад, и эти первые попытки были сосредоточены на очень простом существе — безглазом и безногом черве Caenorhabditis elegans. В 2002 году ученые, создавшие эту частичную карту мозга, состоящую всего из 302 нейронов, получили Нобелевскую премию. Сегодня на то же самое, на что раньше уходило более 12 лет, требуется меньше месяца.
Мозговые сети взрослой плодовой мухи, лежащие в основе зрения и сложных движений при ходьбе, больше похожи на человеческие, и теперь их можно изучить более детально, чем когда-либо прежде.
Мухи умеют делать разные сложные вещи: ходить, летать, ориентироваться, а самцы еще и поют самкам, — объясняет молекулярный биолог Грегори Джефферис из Кембриджского университета, который помогал руководить исследованием. — Схемы связей мозга — это первый шаг к пониманию всего, что нас интересует, — как мы управляем своим движением, отвечаем на телефонные звонки или узнаем друга.
Для создания карты потребовалось более 7000 срезов мозга самки плодовой мушки и 21 миллион изображений, что позволило бы заполнить данными 100 ноутбуков. Программа искусственного интеллекта, созданная в Принстонском университете, сыграла важную роль в прочесывании данных. Из 8 453 известных и названных типов клеток на диаграмме, охватывающих 96 % всех нейронов, более 4 500 являются новыми для науки.
Хотите бросить курить?
