Зробили неможливе: вчені створили наддетальну мапу нейронних структур мозку

Учені з FlyWire Consortium зробили революційний крок у розумінні мозкових зв'язків, створивши першу детальну мапу нейронних зв'язків у мозку мухи. Попри свій крихітний розмір, мозок мухи здатен виконувати складні завдання, такі як політ, ходьба і навіть створення шлюбних пісень, пише журнал Nature.

У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтеся, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

У цьому дослідженні вчені нанесли на карту 130 000 нейронних структур, виявивши понад 50 мільйонів зв'язків. Це найповніший аналіз мозку, коли-небудь проведений на живому організмі.

Доктор Грегорі Джефферіс, провідний науковець Лабораторії молекулярної біології Ради з медичних досліджень у Кембриджі, зазначив, що це досягнення проливає нове світло на те, як нейронні мережі дозволяють людині обробляти інформацію, наприклад, розпізнавати обличчя або інтерпретувати звуки.

Хоча людський мозок має на мільйони нейронів більше, ніж у плодової мушки, це дослідження все одно має вирішальне значення. Детальні мапи показують складну структуру мозку мухи, пояснюючи, як такий маленький орган може керувати складними когнітивними завданнями.

Докторка Мала Мерті, співкерівниця дослідження з Прінстонського університету, наголосила, що це дослідження є значним проривом для нейронауки, допомагаючи науковцям зрозуміти здорову роботу мозку і потенційно діагностувати мозкові розлади.

Учені визначили специфічні нейронні зв'язки, що відповідають за різні функції, такі як рух і зір, і з'ясували, як вони взаємопов'язані.

Наприклад, нейронна мережа, що відповідає за зір, використовує більше нейронів, ніж система руху, оскільки обробка візуальної інформації вимагає складніших обчислень. Цей висновок також пояснює, чому мух так важко зловити — вони реагують на загрозу швидше, ніж людина може подумати, що дозволяє їм швидко втекти.

Команда дослідників досягла цього, розрізавши мозок мухи на 7 000 надтонких зрізів і реконструювавши їх за допомогою штучного інтелекту. Попри допомогу ШІ, дослідники вручну виправили понад три мільйони помилок, що є значним технічним викликом. Доктор Філіп Шлегель порівняв отриману інформацію з Google Maps мозку, де визначення функцій кожної нейронної структури схоже на маркування вулиць і місць.

Ця нейронна мапа тепер доступна вченим з усього світу, що потенційно може призвести до нових відкриттів. Хоча людський мозок набагато більший і складніший, дослідники вважають, що повна карта людського мозку може бути створена в найближчі 30 років, завдяки цим даним, отриманим в результаті дослідження мозку мухи.

Раніше Фокус писав, як уникнути павучих яєць у бананах.

Також ми розповідали про ідентифікацію останків капітана "Еребуса", учасника сумнозвісної експедиції до Арктики. Вчені також дізналися, що він став жертвою канібалізму.