Vědci dokončili dosud nejdokonalejší mapu mozku hmyzu, což je přelomový úspěch v neurovědě, který vědce přibližuje skutečnému pochopení mechanismu myšlení.
Tým vedený vědci z Univerzity Johnse Hopkinse a Univerzity v Cambridge vytvořil podrobný diagram neboli connectome, který sleduje všechna nervová spojení v mozku larvy ovocné mušky, což je archetypální vědecký model s mozkem srovnatelným s lidským.
Studie podpořená americkou Národní vědeckou nadací, která pravděpodobně poslouží jako základ budoucího výzkumu mozku a inspirace pro nové architektury strojového učení, vyšla v časopise Science.
Mapování mozku ovocné mušky
„Chceme-li pochopit, kdo jsme a jak myslíme, je součástí toho pochopení mechanismu myšlení,“ řekl vedoucí autor Joshua Vogelstein z Johns Hopkins. „A klíčem k tomu je vědět, jak se neurony navzájem propojují.“
Tým vytvořil konektivitu octomilky obecné (Drosophila melanogaster), která je nejúplnější a zároveň nejrozsáhlejší mapou celého hmyzího mozku, jaká kdy byla dokončena. Zahrnuje 3 016 neuronů a všechna spojení mezi nimi – 548,000.
I s nejlepší moderní technologií je mapování celých mozků obtížné a nesmírně časově náročné. Získání kompletního obrazu mozku na buněčné úrovni vyžaduje rozřezání mozku na stovky nebo tisíce jednotlivých vzorků tkáně, které je třeba zobrazit elektronovými mikroskopy, a teprve poté nastává náročný proces rekonstrukce všech těchto kousků, neuron po neuronu, do úplného a přesného portrétu mozku.
Vědci si vybrali larvu ovocné mušky, protože tento hmyzí druh sdílí s člověkem mnoho ze své základní biologie, včetně srovnatelného genetického základu. Vyznačuje se také bohatými způsoby učení a rozhodování, což z ní činí užitečný modelový organismus pro neurovědu. A pro praktické účely lze jeho relativně kompaktní mozek zobrazit a jeho obvody rekonstruovat v rozumném časovém horizontu.
Tým zmapoval každý neuron a každé spojení a každý neuron rozdělil do kategorií podle role, kterou v mozku hraje. Zjistili, že nejzatíženější mozkové obvody jsou ty, které vedou k neuronům centra učení a od nich.
„Vyvinuté metody jsou použitelné pro jakýkoli projekt mozkového konektomu a jejich kód je k dispozici komukoli, kdo se pokusí zmapovat ještě větší zvířecí mozek,“ řekl Vogelstein a dodal, že navzdory výzvám se očekává, že se vědci pustí do myši, možná už v příštím desetiletí.
Zdroj: NSF, redakce
Přihlaste se, komentujte články a ukládejte si ty nejzajímavější k pozdějšímu přečtení.
Přihlásit se přes náš web
Ještě nemáte účet? Staňte se členem.