Статья подготовлена изданием Лаборант - журнал об аналитической химии. Подписывайтесь так же на наш телеграм-канал о научных новостях Клеточная биология.
Плодовые мушки являются отличными моделями для исследований, отчасти потому, что их легко и недорого разводить, а также потому, что они хорошо изучены. Оценки показывают, что ДНК этих насекомых на 60 процентов схожа с ДНК человека, и около трех из каждых четырех белок-кодирующих генов человека имеют аналоги у плодовой мушки. У них также есть некоторые поведенческие особенности, схожие с человеческими, такие как принятие решений, навигация в окружающей среде и ориентация. Они также могут напиваться от алкоголя или возбуждаться от кофеина и имеют брачные ритуалы. Ученые теперь картировали каждый нейрон в мозге взрослой плодовой мушки в проекте под названием FlyWire. Работа, о которой сообщили в журнале Nature, представляет собой карту мозга мушки, содержащего почти 140 тысяч нейронов и миллионы синапсов.
"Любой мозг, который мы действительно понимаем, говорит нам что-то о всех мозгах. С схемой проводов мушки у нас есть потенциал для беспрецедентного, детального и глубокого понимания," - сказал соавтор исследования Себастьян Сеунг, профессор Принстонского университета.
Исследователи создали эту схему с использованием 21 миллиона изображений мозга плодовой мушки, которые были преобразованы в трехмерную карту с метками благодаря массовому совместному усилию.
"То, что мы построили, во многих отношениях является атласом," - сказал первый автор исследования Свен Доркенвальд, ныне из Университета Вашингтона и Института Аллена.
Этот проект был вдохновлен EyeWire, который использовал краудсорсинг для картирования нейронов в сетчатке мыши; геймеры отслеживали путь каждого нейрона в сетчатке мыши, поскольку вычислительные инструменты еще не были достаточно развиты для этого. В этом проекте ученые воспользовались достижениями в области искусственного интеллекта, и компьютеры использовались для картирования каждого нейрона и синапса. Эти результаты затем проверялись и аннотировались людьми в огромном предприятии. FlyWire также маркировал нейроны на финальной карте, в отличие от EyeWire, который создавал только карту нейронов.
"Это значительное достижение," - сказала соавтор исследования Мала Мерти, директор Принстонского института нейронаук. "Нет другой полной карты связей мозга взрослого животного такой сложности."
Команда также хотела сделать этот ресурс доступным и полезным, поэтому они создали FlyWire Codex. Это как поисковый инструмент для коннектома плодовой мушки, объяснили исследователи, чтобы каждый мог изучить нейроны и синапсы в мозге без необходимости продвинутого программного обеспечения или огромных загрузок данных.
"Мозги плодовых мушек имеют нейроны, и хотя их нейроны не выглядят точно так же, как наши, они выглядят более-менее как деревья, как человеческие нейроны. Это удивительно. Наш последний общий предок мог существовать полмиллиарда лет назад, и все же у плодовых мушек есть узнаваемые нейроны и те же нейротрансмиттеры, что и у нас: глутамат, ацетилхолин, дофамин," - отметил Сеунг.
Источники: Принстонский университет, Nature
Статья подготовлена изданием Лаборант - журнал об аналитической химии. Подписывайтесь так же на наш телеграм-канал о научных новостях Клеточная биология.
