Сейчас исследователи из Google и исследовательского кампуса Janelia в Вирджинии могут исследовать самую большую карту мозгового соединения с высоким разрешением для любого животного. Яркая схема мозговых связей, также известная как коннект , описывает примерно 25 000 нейронов плодовой мухи, связанных между собой 20 миллионами синапсов. Это также довольно красиво .
На карте прослеживается часть мозга плодовой мухи длиной 250 микрометров - примерно треть всего органа. Он измеряет менее одной пятой толщины копейки и содержит области, связанные с ключевыми функциями, такими как обучение и память.
Благодаря карте исследователи надеются лучше понять нервную систему мухи. Например, центральный сложный мозговой контур способствует управлению движениями, навигацией и сном (да, сон из плодовых мушек!).
Модель может стать небольшим, но значительным шагом к пониманию связей в наших собственных умах.
3D-модель Google полезна, потому что она способствует изучению функциональных взаимодействий между областями мозга, говорит Моника Розенберг, профессор психологии в Чикагском университете.
Тем не менее, она не думает, что подобные трехмерные человеческие модели появятся в ближайшее время. Прямо сейчас, попытка потребует невообразимого количества данных для обработки.
Соединения мозга также могут отличаться у отдельных плодовых мушек; одна модель, скорее всего, не предоставит универсальной информации. Исследования человеческого мозга зависят от различий между людьми, говорит Дастин Шейност, доцент Йельской школы медицины. Ученые анализируют, почему у некоторых людей развиваются определенные расстройства, в то время как у других с похожим происхождением и генетикой нет.
Тем не менее, модель плодовой мухи была немалым подвигом. Команда Janelia более десяти лет работала над совершенствованием прототипа, а затем в 2014 году объединилась с командой Google Connectomics. Исследователи разработали новые технологические методы, чтобы окрасить мозг мухи и разрезать его на плиты толщиной 20 микрон. Затем они сканировали его с помощью ионно-лучевых микроскопов.
Сканирование срезов мозга дало огромный объем в 26 триллионов пикселей; только кубический миллиметр мозговой ткани может дать более 1000 терабайт данных.
Google и Janelia бесплатно предоставили свои данные онлайн. Эти материалы с открытым исходным кодом отражают более широкую тенденцию в науке, говорит Розенберг, что стимулирует дальнейшие исследования.