So Fly: Scientists Complete Map of Adult Fruit Fly Brain

Ακολουθήστε το Drugslib

Ιατρικά ελεγμένο από την Carmen Pope, BPharm. Τελευταία ενημέρωση στις 2 Οκτωβρίου 2024.

Από την Carole Tanzer Miller HealthDay Reporter

ΤΕΤΑΡΤΗ, 2 Οκτωβρίου 2024 -- Ο επικεφαλής μιας ομάδας του Πρίνστον που χαρτογράφησε τον εγκέφαλο μιας ενήλικης μύγας φρούτων -- ένα ορόσημο για την κατανόηση του ανθρώπινου εγκεφάλου -- εξηγεί το κατόρθωμα με τρόπο που διαψεύδει την πολυπλοκότητά του.

"Ακριβώς όπως δεν θα θέλατε να οδηγήσετε σε ένα νέο μέρος χωρίς τους Χάρτες Google, δεν θέλετε να εξερευνήσετε τον εγκέφαλο χωρίς χάρτη", εξήγησε ο επικεφαλής συγγραφέας Sven Dorkenwald, ο οποίος έλαβε το διδακτορικό του. πέρυσι από το Πρίνστον και τώρα βρίσκεται στο Allen Institute for Brain Science στο Σιάτλ. "Αυτό που κάναμε είναι να δημιουργήσουμε έναν άτλαντα του εγκεφάλου και να προσθέσουμε σχολιασμούς για όλες τις επιχειρήσεις, τα κτίρια, τα ονόματα των δρόμων."

Με αυτό, πρόσθεσε σε ένα δελτίο ειδήσεων του Πρίνστον, "οι ερευνητές είναι πλέον εξοπλισμένοι να περιηγούνται προσεκτικά στον εγκέφαλο καθώς προσπαθούμε να τον κατανοήσουμε."

Παρομοιάζοντας τον με έναν οδικό χάρτη που εντοπίζει κάθε μικροσκοπικό δρομάκι καθώς και κάθε υπερεθνικό δρόμο, είπε ότι ο νέος χάρτης -- που ονομάζεται "connectome" -- δείχνει συνδέσεις στον εγκέφαλο της μύγας φρούτων σε κάθε κλίμακα. Θα μπορούσε κάποια μέρα να οδηγήσει σε εξατομικευμένες θεραπείες για εγκεφαλικές παθήσεις.

Ερευνητές περιέγραψαν την εργασία τους στις 2 Οκτωβρίου σε ειδικό τεύχος του περιοδικού Nature.

Δημιούργησαν έναν χάρτη νευρώνα προς νευρώνα και σύναψη προς σύναψη του εγκεφάλου μιας ενήλικης μύγας φρούτων (Drosophila melanogaster). Προσδιορίζει διαφορετικούς τύπους νευρώνων και χημικούς δεσμούς -- ή συνάψεις -- μεταξύ τους και προσφέρει πληροφορίες σχετικά με τον τύπο των χημικών ουσιών που εκκρίνονται από κάθε νευρώνα.

Οι μύγες μοιράζονται το 60% του ανθρώπινου DNA και έχουν παράλληλο με 3 στις 4 ανθρώπινες γενετικές ασθένειες. Η κατανόηση του εγκεφάλου τους είναι ένα βήμα προς την κατανόηση αυτών των πιο πολύπλοκων ειδών, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων, είπαν οι ερευνητές.

Η μύγα φρούτων είναι επίσης βαθιά στοχαστής, ικανή να σχηματίσει μακροπρόθεσμες αναμνήσεις, να συμμετέχει σε κοινωνικές αλληλεπιδράσεις και να πλοηγηθεί σε μεγάλες αποστάσεις. Τώρα που έχει καθιερωθεί η σύνδεσή του, οι ερευνητές ελπίζουν να χρησιμοποιήσουν τις ίδιες μεθόδους για να χαρτογραφήσουν ζώα με μεγαλύτερο εγκέφαλο.

"Αυτό είναι ένα σημαντικό επίτευγμα", δήλωσε η συν-επικεφαλής της μελέτης Mala Murthy, διευθύντρια του το Ινστιτούτο Νευροεπιστημών του Πρίνστον. "Δεν υπάρχει άλλη πλήρης σύνδεση του εγκεφάλου για ένα ενήλικο ζώο αυτής της πολυπλοκότητας."

Άλλοι ερευνητές είχαν ήδη χαρτογραφήσει τους εγκεφάλους ενός σκουληκιού C. elegans και μιας προνυμφικής μύγας, που είχε 302 και 3.000 νευρώνες, αντίστοιχα.

Ο εγκέφαλος μιας ενήλικης μύγας φρούτων είναι πολύ πιο περίπλοκος, καθώς διαθέτει σχεδόν 140.000 νευρώνες που συνδέονται με περίπου 50 εκατομμύρια συνάψεις.

John Ngai, διευθυντής του National Institute of Health's Brain Research Through Advancing Innovative Neurotechnologies Initiative (BRAIN), χαιρέτισε το επίτευγμα.

"Η υποτιμητική μύγα φρούτων είναι εκπληκτικά εξελιγμένη και έχει χρησιμεύσει από καιρό ως ισχυρό μοντέλο για την κατανόηση των βιολογικών υποστρωμάτων της συμπεριφοράς", είπε σε δελτίο τύπου του NIH. "Αυτό το ορόσημο όχι μόνο παρέχει στους ερευνητές ένα νέο σύνολο εργαλείων για την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα κυκλώματα στον εγκέφαλο καθοδηγούν τη συμπεριφορά, αλλά χρησιμεύει σημαντικά ως πρόδρομος σε συνεχείς προσπάθειες που χρηματοδοτούνται από το BRAIN για τη χαρτογράφηση των συνδέσεων μεγαλύτερων θηλαστικών και ανθρώπινοι εγκέφαλοι."

Σε ένα συνοδευτικό έγγραφο επίσης Δημοσιεύθηκε στο Nature, οι ερευνητές ανέφεραν τη δημιουργία ενός ξεχωριστού χάρτη, γνωστού ως projectome, των προβολών μεταξύ των περιοχών του εγκεφάλου.

Το projectome επιτρέπει τη λεπτομερή χαρτογράφηση συγκεκριμένων κυκλωμάτων του εγκεφάλου που ελέγχουν τη συμπεριφορά, όπως το κύκλωμα του εγκεφάλου του οφθαλμού, είπαν. Λαμβάνει οπτικά ερεθίσματα και προσανατολίζει τη μύγα κατά τη διάρκεια της πτήσης.

Για να δημιουργήσουν τους χάρτες, ερευνητές από την κοινοπραξία FlyWire με έδρα το Πρίνστον, η οποία περιλαμβάνει 287 ερευνητές σε περισσότερα από 76 εργαστήρια παγκοσμίως, χρησιμοποίησαν ένα μοντέλο τεχνητής νοημοσύνης και 21 εκατομμύρια εικόνες εγκεφάλου.

Το μοντέλο τεχνητής νοημοσύνης μετέτρεψε τα "σβώλους και σταγόνες" σε αυτές τις εικόνες σε έναν τρισδιάστατο χάρτη με ετικέτα. Οι ερευνητές μοιράστηκαν την εργασία τους με την ευρύτερη επιστημονική κοινότητα καθώς εργάζονταν.

"Δεν θα ήταν δυνατή η ανακατασκευή ολόκληρου του διαγράμματος καλωδίωσης με μη αυτόματο τρόπο", σημείωσε ο συν-επικεφαλής του έργου Sebastian Seung, καθηγητής νευροεπιστήμης και πληροφορικής στο Πρίνστον. "Αυτή είναι μια επίδειξη του τρόπου με τον οποίο η τεχνητή νοημοσύνη μπορεί να προωθήσει τη νευροεπιστήμη."

Το NIH's BRAIN Initiative παρείχε μερική χρηματοδότηση για το έργο.

"Από πολλές απόψεις, [ο εγκέφαλος] είναι πιο ισχυρός από οποιονδήποτε ανθρωπογενή υπολογιστή, ωστόσο ως επί το πλείστον δεν καταλαβαίνουμε η υποκείμενη λογική», είπε ο Ngai. "Χωρίς μια λεπτομερή κατανόηση του τρόπου με τον οποίο οι νευρώνες συνδέονται μεταξύ τους, δεν θα έχουμε μια βασική κατανόηση του τι πηγαίνει σωστά σε έναν υγιή εγκέφαλο ή τι πάει στραβά σε μια ασθένεια."

Πηγές

  • Πανεπιστήμιο Πρίνστον, δελτίο ειδήσεων, 2 Οκτωβρίου 2024

    • Αποποίηση ευθυνών: Τα στατιστικά δεδομένα σε ιατρικά άρθρα παρέχουν γενικές τάσεις και δεν αφορούν μεμονωμένα άτομα. Οι μεμονωμένοι παράγοντες μπορεί να διαφέρουν πολύ. Να αναζητάτε πάντα εξατομικευμένες ιατρικές συμβουλές για μεμονωμένες αποφάσεις υγειονομικής περίθαλψης.

    Πηγή: HealthDay

    Δημοσιεύτηκε : 2024-10-03 06:00

    Διαβάστε περισσότερα

    Αποποίηση ευθυνών

    Έχει καταβληθεί κάθε δυνατή προσπάθεια για να διασφαλιστεί ότι οι πληροφορίες που παρέχονται από το Drugslib.com είναι ακριβείς, μέχρι -ημερομηνία και πλήρης, αλλά δεν παρέχεται καμία εγγύηση για το σκοπό αυτό. Οι πληροφορίες φαρμάκων που περιέχονται εδώ μπορεί να είναι ευαίσθητες στο χρόνο. Οι πληροφορίες του Drugslib.com έχουν συγκεντρωθεί για χρήση από επαγγελματίες υγείας και καταναλωτές στις Ηνωμένες Πολιτείες και επομένως το Drugslib.com δεν εγγυάται ότι οι χρήσεις εκτός των Ηνωμένων Πολιτειών είναι κατάλληλες, εκτός εάν ρητά αναφέρεται διαφορετικά. Οι πληροφορίες φαρμάκων του Drugslib.com δεν υποστηρίζουν φάρμακα, δεν κάνουν διάγνωση ασθενών ή συνιστούν θεραπεία. Οι πληροφορίες για τα φάρμακα του Drugslib.com είναι ένας ενημερωτικός πόρος που έχει σχεδιαστεί για να βοηθά τους αδειοδοτημένους επαγγελματίες υγείας στη φροντίδα των ασθενών τους ή/και να εξυπηρετούν τους καταναλωτές που βλέπουν αυτήν την υπηρεσία ως συμπλήρωμα και όχι ως υποκατάστατο της τεχνογνωσίας, των δεξιοτήτων, της γνώσης και της κρίσης της υγειονομικής περίθαλψης επαγγελματίες.

    Η απουσία προειδοποίησης για ένα δεδομένο φάρμακο ή συνδυασμό φαρμάκων σε καμία περίπτωση δεν πρέπει να ερμηνεύεται ως ένδειξη ότι το φάρμακο ή ο συνδυασμός φαρμάκων είναι ασφαλής, αποτελεσματικός ή κατάλληλος για οποιονδήποτε δεδομένο ασθενή. Το Drugslib.com δεν αναλαμβάνει καμία ευθύνη για οποιαδήποτε πτυχή της υγειονομικής περίθαλψης που παρέχεται με τη βοήθεια των πληροφοριών που παρέχει το Drugslib.com. Οι πληροφορίες που περιέχονται στο παρόν δεν προορίζονται να καλύψουν όλες τις πιθανές χρήσεις, οδηγίες, προφυλάξεις, προειδοποιήσεις, αλληλεπιδράσεις με φάρμακα, αλλεργικές αντιδράσεις ή ανεπιθύμητες ενέργειες. Εάν έχετε ερωτήσεις σχετικά με τα φάρμακα που παίρνετε, συμβουλευτείτε το γιατρό, τη νοσοκόμα ή τον φαρμακοποιό σας.

    Δημοφιλείς λέξεις-κλειδιά