So Fly：科学者による成虫のショウジョウバエの脳の完全な地図

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BPharm の Carmen Pope によって医学的にレビューされています。最終更新日は 2024 年 10 月 2 日です。

Carole Tanzer Miller HealthDay レポーターによる

2024 年 10 月 2 日水曜日 -- ショウジョウバエの成虫の脳の地図を作成したプリンストン大学のチームの責任者は、人間の脳を理解する上での分岐点となるステップであり、その複雑さを信じられない方法でこの偉業を説明した。

「Google マップなしでは新しい場所に車で行きたくないのと同じように、地図なしでは脳を探索したくないのです」と筆頭著者の スヴェン・ドーケンワルドは、博士号を取得しました。昨年プリンストン大学を卒業し、現在はシアトルのアレン脳科学研究所にいます。 「私たちが行ったのは、脳の地図帳を構築し、すべての企業、建物、通りの名前に注釈を追加したことです。」

これにより、同氏はプリンストン大学のニュースリリースで、「研究者は現在、脳を理解しようとする際に、思慮深く脳をナビゲートする能力を備えている」と付け加えた。

これをあらゆる高速道路だけでなく、あらゆる小さな路地をたどる道路地図に例えて、「コネクトーム」と呼ばれる新しい地図はあらゆるスケールでショウジョウバエの脳のつながりを示していると彼は述べた。いつの日か、脳疾患に合わせた治療法が開発される可能性があります。

研究者らは、10 月 2 日付けの学術誌 Nature<の特別号で自分たちの研究について説明しました。 /a>。

彼らは、ショウジョウバエの成虫 (キイロショウジョウバエ) の脳のニューロンごとのマップとシナプスごとのマップを作成しました。さまざまな種類のニューロンとそれらの間の化学結合 (またはシナプス) を識別し、各ニューロンによって分泌される化学物質の種類に関する情報を提供します。

ショウジョウバエは人間の DNA の 60% を共有しており、人間の 4 人に 3 人の遺伝病と同様の疾患を持っています。彼らの脳を理解することは、人間を含むより複雑な種の脳を理解するための一歩となる、と研究者らは述べた。

ショウジョウバエは深く考える能力もあり、長期記憶を形成し、社会的交流を行い、長距離を移動することができます。コネクトームが確立されたので、研究者らは同じ方法を使ってより大きな脳の動物の地図を作成したいと考えています。

「これは大きな成果です」と、研究の共同リーダーであり、ディレクターであるマラ・マーシー氏は述べた。プリンストン神経科学研究所。 「これほど複雑な成体動物の完全な脳コネクトームは他にありません。」

他の研究者はすでに、302 個と 3,000 個のニューロンを持つ線虫とショウジョウバエの幼虫の脳をマッピングしていました。

ショウジョウバエの成虫の脳ははるかに複雑で、約 140,000 個のニューロンがあり、推定 5,000 万個のシナプスで結合されています。

国立衛生研究所の進歩的革新的神経技術イニシアティブ (BRAIN) による脳研究所長、ジョン ガイ氏は、

「この小さなショウジョウバエは驚くほど洗練されており、行動の生物学的基礎を理解するための強力なモデルとして長い間機能してきた」と彼はNIHのニュースリリースで述べた。 「このマイルストーンは、脳内の回路がどのように行動を駆動するかを理解するための新しいツールセットを研究者に提供するだけでなく、重要なことに、より大型の哺乳類と人間の脳。"

関連論文にも掲載『Nature』誌に掲載された研究者らは、脳領域間の投影を示す、プロジェクトームとして知られる別個のマップを作成することについて報告しました。

プロジェクトームを使用すると、盲腸脳回路など、行動を制御する特定の脳回路の詳細なマッピングが可能になるという。視覚的な刺激を取り入れ、飛行中にハエの方向を定めます。

マップを作成するために、プリンストンに拠点を置く FlyWire コンソーシアムの研究者らは、世界中の 76 以上の研究室の 287 人の研究者を擁し、AI モデルと 21数百万の脳画像。

AI モデルは、これらの画像内の「塊や塊」をラベル付きの 3 次元マップに変換しました。研究者らは、作業を進めながら、その成果をより広範な科学コミュニティと共有しました。

「配線図全体を手動で再構築することは不可能だったでしょう」とプロジェクトの共同リーダーである セバスチャン・ スン、プリンストン大学の神経科学とコンピューターサイエンスの教授。 「これは、AI がどのように神経科学を前進させられるかを示しています。」

NIH の BRAIN イニシアチブは、このプロジェクトに資金の一部を提供しました。

「多くの点で、[脳は] 人間が作ったどのコンピューターよりも強力ですが、そのほとんどの部分について私たちは理解していません」根底にあるロジックです」とンガイ氏は語った。 「ニューロンがどのように相互に接続するかを詳細に理解していなければ、健康な脳では何がうまくいき、病気では何がうまくいかないのかについての基本的な理解は得られません。」

出典

  • プリンストン大学、ニュースリリース、2024 年 10 月 2 日

    • 免責事項: 医学論文の統計データは一般的な傾向を提供するものであり、個人に関係するものではありません。個々の要因は大きく異なる可能性があります。個々の医療上の決定については、常に個別の医学的アドバイスを求めてください。

    出典: HealthDay

    投稿しました : 2024-10-03 06:00

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