Нейробіологи вперше склали карту всіх зв’язків у мозку плодової мушки (відео)

Нейробіологи реконструювали майже 140 000 нейронів і понад 50 млн зв’язків між ними.

Міжнародна група дослідників уперше картувала всі нейронні зв’язки в мозку дорослої тварини, здатної до складної поведінки. Дослідники склали коннектом – детальну схему 139 255 нейронів і 50 млн зв’язків між ними – для мозку дорослої самки плодової мушки. Це досягнення, про яке нейробіологи мріяли десятиліттями.

Ширина мозку плодової мушки – менше 1 мм. Дослідники почали аналіз із мозку самки, розрізаного на сім тисяч ультратонських зрізів, кожен завтовшки всього 40 нм. Готові зразки відсканували за допомогою електронної мікроскопії високої роздільної здатності. 21 млн зображень, отриманих під час сканування, опрацював ШІ, навчений ідентифікації та картування нейронів і їхніх зв’язків.

Повна карта мозку фруктової мухи

Роботу ШІ перевірили команди з 76 лабораторій і 287 дослідників по всьому світу. Загалом на перевірку пішло 33 людино-років. Але в результаті нейробіологи не тільки склали схему зв’язків, а й класифікували понад 8000 типів нервових клітин, з яких 4500 раніше не були відомі.

Повна карта мозку фруктової мухи

Хоча мозок мухи набагато простіший за людський, він здатний до складної поведінки, включно з ходьбою, польотом і навігацією. Багато нейронних ланцюгів, що відповідають за зір і рух у мух, мають аналоги у людей. Тепер вчені зможуть детально вивчити, як ці ланцюги працюють, що може призвести до проривів у розумінні функціонування мозку в цілому.

Крім того, відкрита база даних, створена під час дослідження, стане потужним інструментом для нейробіологів у всьому світі, даючи змогу моделювати роботу мозку на комп’ютері та вивчати механізми різних неврологічних розладів.