Нейробиологи впервые составили карту всех связей в мозге плодовой мушки
Click to viewПолная карта мозга фруктовой мухи
Нейробиологи реконструировали почти 140 000 нейронов и более 50 млн связей между ними.
Международная группа исследователей впервые картировала все нейронные связи в мозге взрослого животного, способного к сложному поведению. Исследователи составили коннектом - детальную схему 139 255 нейронов и 50 млн связей между ними - для мозга взрослой самки плодовой мушки. Это достижение, о котором нейробиологи мечтали десятилетия.
Ширина мозга плодовой мушки - менее 1 мм. Исследователи начали анализ с мозга самки, разрезанного на семь тысяч ультратонских срезов, каждый толщиной всего 40 нм. Готовые образцы отсканировали с помощью электронной микроскопии высокого разрешения. 21 млн изображений, полученных при сканировании, обработал ИИ, обученный идентификации и картированию нейронов и их связей.
Работу ИИ проверили команды из 76 лабораторий и 287 исследователей по всему миру. Всего на проверку ушло 33 человеко-лет. Но в результате нейробиологи не только составили схему связей, но и классифицировали более 8000 типов нервных клеток, из которых 4500 раньше не были известны.
Хотя мозг мухи намного проще человеческого, он способен к сложному поведению, включая ходьбу, полет и навигацию. Многие нейронные цепи, отвечающие за зрение и движение у мух, имеют аналоги у людей. Теперь ученые смогут детально изучить, как эти цепи работают, что может привести к прорывам в понимании функционирования мозга в целом.
Кроме того, открытая база данных, созданная в ходе исследования, станет мощным инструментом для нейробиологов по всему миру, позволяя моделировать работу мозга на компьютере и изучать механизмы различных неврологических расстройств.