So Fly: Ilmuwan Menyelesaikan Peta Otak Lalat Buah Dewasa

Ikuti Drugslib di

Ditinjau secara medis oleh Carmen Pope, BPharm. Terakhir diperbarui pada 2 Oktober 2024.

Oleh Carole Tanzer Miller HealthDay Reporter

Rabu, 2 Oktober 2024 -- Ketua tim Princeton yang memetakan otak lalat buah dewasa -- sebuah langkah penting dalam memahami otak manusia -- menjelaskan prestasi tersebut dengan cara yang memungkiri kompleksitasnya.

"Sama seperti Anda tidak ingin berkendara ke tempat baru tanpa Google Maps, Anda juga tidak ingin menjelajahi otak tanpa peta," jelas penulis utama Sven Dorkenwald, yang menerima gelar Ph.D. tahun lalu dari Princeton dan sekarang di Allen Institute for Brain Science di Seattle. "Apa yang kami lakukan adalah membuat atlas otak, dan menambahkan anotasi untuk semua bisnis, gedung, nama jalan."

Dengan ini, ia menambahkan dalam siaran pers Princeton, "para peneliti kini diperlengkapi untuk menavigasi otak dengan penuh pertimbangan saat kita mencoba memahaminya."

Menyamakannya dengan peta jalan yang menelusuri setiap gang kecil serta setiap jalan raya super, ia mengatakan peta baru -- yang disebut "connectome" -- menunjukkan hubungan dalam otak lalat buah pada setiap skala. Suatu hari nanti hal ini dapat mengarah pada pengobatan yang disesuaikan untuk penyakit otak.

Para peneliti mendeskripsikan penelitian mereka pada 2 Oktober dalam edisi khusus jurnal Alam.

Mereka menciptakan peta neuron-demi-neuron dan sinapsis-demi-sinaps dari otak lalat buah dewasa (Drosophila melanogaster). Ini mengidentifikasi berbagai jenis neuron dan hubungan kimia -- atau sinapsis -- di antara keduanya dan menawarkan informasi tentang jenis bahan kimia yang dikeluarkan oleh setiap neuron.

Lalat buah mempunyai 60% DNA manusia yang sama, dan memiliki kesamaan dengan 3 dari 4 penyakit genetik manusia. Memahami otak mereka adalah sebuah langkah menuju pemahaman spesies yang lebih kompleks, termasuk manusia, kata para peneliti.

Lalat buah juga merupakan pemikir yang mendalam, mampu membentuk ingatan jangka panjang, terlibat dalam interaksi sosial, dan bernavigasi dalam jarak yang jauh. Kini setelah penghubungnya terbentuk, para peneliti berharap dapat menggunakan metode yang sama untuk memetakan hewan berotak lebih besar.

"Ini adalah pencapaian besar," kata salah satu pemimpin studi Mala Murthy, direktur Institut Ilmu Saraf Princeton. “Tidak ada penghubung otak lengkap lainnya untuk hewan dewasa dengan kompleksitas seperti ini.”

Peneliti lain telah memetakan otak cacing C. elegans dan larva lalat buah, yang memiliki 302 dan 3.000 neuron. masing-masing.

Otak lalat buah dewasa jauh lebih kompleks, memiliki hampir 140.000 neuron yang dihubungkan oleh sekitar 50 juta sinapsis.

John Ngai, direktur Penelitian Otak Institut Kesehatan Nasional Melalui Inisiatif Neuroteknologi Inovatif yang Memajukan (BRAIN), memuji pencapaian tersebut.

"Lalat buah berukuran kecil ternyata sangat canggih dan telah lama menjadi model yang kuat untuk memahami dasar biologis perilaku," katanya dalam rilis berita NIH. “Pencapaian ini tidak hanya memberi para peneliti seperangkat alat baru untuk memahami bagaimana sirkuit di otak menggerakkan perilaku, namun juga berfungsi sebagai cikal bakal upaya berkelanjutan yang didanai BRAIN untuk memetakan hubungan antara mamalia besar dan otak manusia."

Dalam makalah pendamping juga diterbitkan di Nature, para peneliti melaporkan pembuatan peta terpisah, yang dikenal sebagai proyekom, proyeksi antar wilayah otak.

Proyektom ini memungkinkan pemetaan rinci sirkuit otak tertentu yang mengontrol perilaku, seperti sirkuit otak ocellar, kata mereka. Dibutuhkan rangsangan visual dan mengarahkan lalat selama penerbangan.

Untuk membuat peta, para peneliti dari FlyWire Consortium yang berbasis di Princeton, yang mencakup 287 peneliti di lebih dari 76 laboratorium di seluruh dunia, menggunakan model AI dan 21 juta gambar otak.

Model AI mengubah "benjolan dan gumpalan" pada gambar tersebut menjadi peta tiga dimensi berlabel. Para peneliti berbagi pekerjaan mereka dengan komunitas ilmiah yang lebih luas saat mereka bekerja.

"Tidak mungkin merekonstruksi keseluruhan diagram pengkabelan secara manual," kata salah satu pemimpin proyek Sebastian Seung, seorang profesor ilmu saraf dan ilmu komputer di Princeton. "Ini adalah bukti bagaimana AI dapat memajukan ilmu saraf."

Inisiatif BRAIN NIH menyediakan sebagian dana untuk proyek ini.

"Dalam banyak hal, [otak] lebih kuat daripada komputer buatan manusia mana pun, namun sebagian besar kita tidak memahaminya logika yang mendasarinya,” kata Ngai. "Tanpa pemahaman mendetail tentang bagaimana neuron terhubung satu sama lain, kita tidak akan memiliki pemahaman dasar tentang apa yang baik pada otak yang sehat atau apa yang salah pada suatu penyakit."

Sumber

  • Universitas Princeton, rilis berita, 2 Oktober 2024

    • Penafian: Data statistik dalam artikel medis memberikan tren umum dan tidak berkaitan dengan individu. Faktor individu bisa sangat bervariasi. Selalu mencari saran medis yang dipersonalisasi untuk keputusan perawatan kesehatan individu.

    Sumber: HealthDay

    Diposting : 2024-10-03 06:00

    Baca selengkapnya

    Penafian

    Segala upaya telah dilakukan untuk memastikan bahwa informasi yang diberikan oleh Drugslib.com akurat, terkini -tanggal, dan lengkap, namun tidak ada jaminan mengenai hal tersebut. Informasi obat yang terkandung di sini mungkin sensitif terhadap waktu. Informasi Drugslib.com telah dikumpulkan untuk digunakan oleh praktisi kesehatan dan konsumen di Amerika Serikat dan oleh karena itu Drugslib.com tidak menjamin bahwa penggunaan di luar Amerika Serikat adalah tepat, kecuali dinyatakan sebaliknya. Informasi obat Drugslib.com tidak mendukung obat, mendiagnosis pasien, atau merekomendasikan terapi. Informasi obat Drugslib.com adalah sumber informasi yang dirancang untuk membantu praktisi layanan kesehatan berlisensi dalam merawat pasien mereka dan/atau untuk melayani konsumen yang memandang layanan ini sebagai pelengkap, dan bukan pengganti, keahlian, keterampilan, pengetahuan, dan penilaian layanan kesehatan. praktisi.

    Tidak adanya peringatan untuk suatu obat atau kombinasi obat sama sekali tidak boleh ditafsirkan sebagai indikasi bahwa obat atau kombinasi obat tersebut aman, efektif, atau sesuai untuk pasien tertentu. Drugslib.com tidak bertanggung jawab atas segala aspek layanan kesehatan yang diberikan dengan bantuan informasi yang disediakan Drugslib.com. Informasi yang terkandung di sini tidak dimaksudkan untuk mencakup semua kemungkinan penggunaan, petunjuk, tindakan pencegahan, peringatan, interaksi obat, reaksi alergi, atau efek samping. Jika Anda memiliki pertanyaan tentang obat yang Anda konsumsi, tanyakan kepada dokter, perawat, atau apoteker Anda.

    Kata Kunci Populer