Ученые изучили мозг плодовой мушки
В четверг ученые объявили о важной вехе в нейробиологических исследованиях: они создали карту всего мозга взрослой плодовой мушки. Это достижение может дать представление о мозге представителей всего животного мира, включая людей.
Под катом про это интересное исследование!
Исследование детализировало более 50 миллионов связей между более чем 139 000 нейронами — нервными клетками мозга — у насекомого, вида, научное название которого Drosophila melanogaster, и который часто используется в нейробиологических исследованиях. Исследование стремилось расшифровать, как устроен мозг, и сигналы, лежащие в основе здоровых функций мозга. Оно также может проложить путь к картированию мозга других видов.
«Вы можете спросить, почему нас должен волновать мозг плодовой мушки. Мой простой ответ заключается в том, что если мы действительно сможем понять, как функционирует любой мозг, это обязательно расскажет нам что-то обо всех мозгах», — сказал профессор нейробиологии и компьютерных наук Принстонского университета Себастьян Сын, один из соруководителей работы, опубликованной в серии исследований в журнале Nature, открывает новую вкладку.
В то время как некоторым людям больше интересно отбиваться от мух, чем изучать их, некоторые исследователи получили эстетическое удовлетворение, разглядывая мозг плодовой мушки, ширина которого составляет менее 1 мм.
«Это прекрасно», — сказал нейробиолог Кембриджского университета и один из руководителей исследования Грегори Джефферис.
Карта, разработанная исследователями, предоставила схему электрических связей, известную как коннектом, для мозга взрослой плодовой мушки. Аналогичные исследования ранее проводились с более простыми организмами, такими как червь Caenorhabditis elegans и личиночная стадия плодовой мушки. Взрослая плодовая мушка продемонстрировала более сложное поведение для изучения через ее мозговую электропроводку.
«Один из основных вопросов, над которым мы работаем, заключается в том, как нейронные связи в мозге могут определять поведение животных», — говорит нейробиолог из Принстона Мала Мурти, еще один из руководителей исследования.
«И мухи являются важной модельной системой для нейронаук. Их мозг решает многие из тех же задач, что и мы... Они способны к сложному поведению, такому как выполнение ходьбы и полета, обучение и запоминание, навигация, питание и даже социальное взаимодействие, поведение, которое мы изучали в моей лаборатории в Принстоне», - добавил Мурти.
В одном из исследований анализировались мозговые цепи, лежащие в основе ходьбы, и выяснилось, как останавливаются мухи. В другом анализировалась вкусовая сеть мухи и цепи ухода, лежащие в основе поведения, например, когда она использует ногу, чтобы удалить грязь со своих усиков. В другом изучалась зрительная система, включая то, как глаза мухи обрабатывают информацию о движении и цвете. Еще в одном анализировалась связь через мозг, обнаруживая большую совокупность «нейронов-концентраторов», которые могут ускорять поток информации.
Исследователи создали карту, отслеживающую организацию полушарий и поведенческие контуры внутри мозга мухи. Они также определили полный набор классов клеток в ее мозге, указав различные виды нейронов и химических связей — синапсов — между этими нервными клетками, и рассмотрели типы химических веществ, выделяемых нейронами.
Работа проводилась крупным международным коллективом ученых, известным как Консорциум FlyWire.
Под катом про это интересное исследование!
Исследование детализировало более 50 миллионов связей между более чем 139 000 нейронами — нервными клетками мозга — у насекомого, вида, научное название которого Drosophila melanogaster, и который часто используется в нейробиологических исследованиях. Исследование стремилось расшифровать, как устроен мозг, и сигналы, лежащие в основе здоровых функций мозга. Оно также может проложить путь к картированию мозга других видов.
«Вы можете спросить, почему нас должен волновать мозг плодовой мушки. Мой простой ответ заключается в том, что если мы действительно сможем понять, как функционирует любой мозг, это обязательно расскажет нам что-то обо всех мозгах», — сказал профессор нейробиологии и компьютерных наук Принстонского университета Себастьян Сын, один из соруководителей работы, опубликованной в серии исследований в журнале Nature, открывает новую вкладку.
В то время как некоторым людям больше интересно отбиваться от мух, чем изучать их, некоторые исследователи получили эстетическое удовлетворение, разглядывая мозг плодовой мушки, ширина которого составляет менее 1 мм.
«Это прекрасно», — сказал нейробиолог Кембриджского университета и один из руководителей исследования Грегори Джефферис.
Карта, разработанная исследователями, предоставила схему электрических связей, известную как коннектом, для мозга взрослой плодовой мушки. Аналогичные исследования ранее проводились с более простыми организмами, такими как червь Caenorhabditis elegans и личиночная стадия плодовой мушки. Взрослая плодовая мушка продемонстрировала более сложное поведение для изучения через ее мозговую электропроводку.
«Один из основных вопросов, над которым мы работаем, заключается в том, как нейронные связи в мозге могут определять поведение животных», — говорит нейробиолог из Принстона Мала Мурти, еще один из руководителей исследования.
«И мухи являются важной модельной системой для нейронаук. Их мозг решает многие из тех же задач, что и мы... Они способны к сложному поведению, такому как выполнение ходьбы и полета, обучение и запоминание, навигация, питание и даже социальное взаимодействие, поведение, которое мы изучали в моей лаборатории в Принстоне», - добавил Мурти.
В одном из исследований анализировались мозговые цепи, лежащие в основе ходьбы, и выяснилось, как останавливаются мухи. В другом анализировалась вкусовая сеть мухи и цепи ухода, лежащие в основе поведения, например, когда она использует ногу, чтобы удалить грязь со своих усиков. В другом изучалась зрительная система, включая то, как глаза мухи обрабатывают информацию о движении и цвете. Еще в одном анализировалась связь через мозг, обнаруживая большую совокупность «нейронов-концентраторов», которые могут ускорять поток информации.
Исследователи создали карту, отслеживающую организацию полушарий и поведенческие контуры внутри мозга мухи. Они также определили полный набор классов клеток в ее мозге, указав различные виды нейронов и химических связей — синапсов — между этими нервными клетками, и рассмотрели типы химических веществ, выделяемых нейронами.
Работа проводилась крупным международным коллективом ученых, известным как Консорциум FlyWire.
