Такого еще никто не видел: ученые показали впечатляющую карту мозга насекомого

После 12 лет работы группа исследователей из Великобритании, США и Германии составила самую большую и сложную карту мозга на сегодняшний день, описывающую каждую нейронную связь в мозгу личинки плодовой мушки, которая, бывает, досаждает украинцам.

Хотя мозг насекомого и не приближается по размеру и сложности к человеческому мозгу, но, как пишет ресурс sciencealert, он все же охватывает примерно 548 тысяч связей между 3016 нейронами.

Картирование идентифицирует различные типы нейронов и их пути, включая взаимодействия между двумя сторонами мозга, а также между мозгом и вентральным нервным шнуром. Это приближает ученых к пониманию того, как движение сигналов от нейрона к нейрону приводит к поведению и обучению.

Читайте: Способна уничтожить урожай цитрусовых: в США заметили огромную моль, фото

"Если мы хотим понять, кто мы и как мы думаем, частью этого является понимание механизма мышления", — говорит Джошуа Т. Фогельштейн, инженер-биомедик из Университета Джона Хопкинса, добавляя, что ключом к этому является знание того, как нейроны соединяются друг с другом».

Чтобы создать эту карту, исследователи отсканировали тысячи срезов мозга детеныша плодовой мушки с помощью электронного микроскопа высокого разрешения. Затем они объединили изображения и добавили их к уже собранным данным, тщательно отмечая каждую связь между нейронами.

Сюда входят как клетки, которые "разговаривают" друг с другом в каждой половине мозга, так и те, которые общаются между двумя полушариями, что позволяет глубже изучить взаимодействия в мозге.

Полушария мозга имеют уникальные и важные функции, но то, как они интегрируют и используют информацию с каждой стороны для сложного поведения и познания, не так хорошо изучено.

"То, как устроена мозговая цепь, влияет на вычисления, которые может выполнять мозг. Но до сих пор мы не видели структуры ни одного мозга, кроме круглого червя Caenorhabditis elegans, головастика низкого хордового и личинки морского кольчатого червя, каждый из которых имеет несколько сотен нейронов", — объясняет нейробиолог Марта Златик из Кембриджского университета.

Ученые объясняют: "Все мозги похожи — все они представляют собой сети взаимосвязанных нейронов — и все мозги всех видов должны выполнять множество сложных действий: им всем нужно обрабатывать сенсорную информацию, учиться, выбирать действия, ориентироваться в окружающей среде, выбирать пищу, узнавать своих сородичей, спасаться от хищников и т. д.".

Плодовые мушки (Drosophila melanogaster) являются популярной моделью научных исследований из-за их простых в изучении особенностей, сложного, но компактного мозга, а также потому, что они имеют много общего с людьми.

Кроме того, было обнаружено, что некоторые из выявленных функций работают аналогично некоторым компьютерным сетям для машинного обучения.

"То, что мы узнали о коде плодовых мушек, повлияет на код человека", — утверждает Фогельштейн. "Вот что мы хотим понять — как написать программу, которая ведет к сети человеческого мозга".

Команда предполагает, что следующим шагом будет изучение нейронной структуры, участвующей в определенных поведенческих функциях, таких как обучение и принятие решений, а также изучение активности всего мозга, когда насекомое занято деятельностью.

Напомним, ранее мы писали, как избавиться от насекомых дома.