Создана первая карта мозга плодовой мушки

Сергей Смирнов

Все материалы

Исследователи из Лаборатории молекулярной биологии MRC, Принстонского университета, Университета Вермонта и Кембриджского университета совместно создали первую полную карту соединений мозга плодовой мушки в рамках проекта FlyWire. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature и включают информацию о 139 255 нейронах и 50 миллионах связей между ними.

Эта схема соединений, или коннектом, описывает взаимодействие нейронов в мозге плодовой мушки, контролирующем сложные действия, такие как ходьба, полет и ориентирование в пространстве. Создание подобной карты для движущегося и воспринимающего окружающую среду животного значительно расширяет возможности изучения нейронных сетей.

Для составления этой карты ученые использовали мозг самки плодовой мушки, разрезанный на семь тысяч ультратонких срезов толщиной 40 нанометров, которые затем сканировались с помощью электронной микроскопии высокого разрешения. Обработку огромного объема данных, превышающего 100 терабайт, проводили с использованием искусственного интеллекта, разработанного в Принстонском университете, для идентификации нейронов и их связей.

Анализ показал, что примерно половина процента нейронов мозга плодовой мушки имеют структурные вариации, которые могут привести к ошибкам в соединениях между клетками. Эти отклонения могут быть ключевыми для понимания индивидуальных особенностей или расстройств нервной системы. Кроме того, была обнаружена значительная схожесть схем проводки между отдельными экземплярами мозга мухи.

Ученые также проаннотировали более восьми тысяч типов клеток и классифицировали нейроны по функциям, что поможет в дальнейшем изучении конкретных систем мозга, таких как зрительная или двигательная система. Это делает схему не только картой, но и инструментом для исследования нейронных цепей и их функций в будущем.