So Fly: Saintis Melengkapkan Peta Otak Lalat Buah Dewasa

Ikuti Drugslib di

Disemak secara perubatan oleh Carmen Pope, BPharm. Kemas kini terakhir pada 2 Okt 2024.

Oleh Carole Tanzer Miller Wartawan HealthDay

RABU, 2 Okt. 2024 -- Ketua pasukan Princeton yang memetakan otak lalat buah dewasa -- satu langkah penting dalam memahami otak manusia -- menerangkan pencapaian itu dengan cara yang menafikan kerumitannya.

"Sama seperti anda tidak mahu memandu ke tempat baharu tanpa Peta Google, anda tidak mahu meneroka otak tanpa peta," jelas pengarang utama Sven Dorkenwald, yang menerima Ph.D. tahun lepas dari Princeton dan kini berada di Allen Institute for Brain Science di Seattle. "Apa yang telah kami lakukan ialah membina atlas otak dan menambahkan anotasi untuk semua perniagaan, bangunan, nama jalan."

Dengan ini, beliau menambah dalam siaran berita Princeton, "para penyelidik kini dilengkapi untuk mengemudi otak dengan teliti semasa kami cuba memahaminya."

Menyamakannya dengan peta jalan yang menjejaki setiap lorong kecil serta setiap lebuh raya besar, beliau berkata peta baharu itu -- dipanggil "connectome" -- menunjukkan sambungan dalam otak lalat buah pada setiap skala. Ia suatu hari nanti boleh membawa kepada rawatan yang disesuaikan untuk penyakit otak.

Penyelidik menerangkan kerja mereka 2 Okt. dalam terbitan khas jurnal Nature.

Mereka mencipta peta neuron-demi-neuron dan sinaps-demi-sinaps otak lalat buah dewasa (Drosophila melanogaster). Ia mengenal pasti pelbagai jenis neuron dan pautan kimia -- atau sinaps -- di antara mereka dan menawarkan maklumat tentang jenis bahan kimia yang dirembeskan oleh setiap neuron.

Lalat buah berkongsi 60% DNA manusia, dan mempunyai selari dengan 3 dalam 4 penyakit genetik manusia. Memahami otak mereka adalah satu langkah ke arah memahami spesies yang lebih kompleks, termasuk manusia, kata para penyelidik.

Lalat buah juga pemikir yang mendalam, mampu membentuk ingatan jangka panjang, terlibat dalam interaksi sosial dan mengemudi jarak yang jauh. Memandangkan sambungannya telah diwujudkan, penyelidik berharap dapat menggunakan kaedah yang sama untuk memetakan haiwan berotak lebih besar.

"Ini adalah pencapaian utama," kata ketua bersama kajian Mala Murthy, pengarah Institut Neurosains Princeton. "Tiada sambungan otak penuh lain untuk haiwan dewasa dengan kerumitan ini."

Penyelidik lain telah pun memetakan otak cacing C. elegans dan lalat buah larva, yang mempunyai 302 dan 3,000 neuron, masing-masing.

Otak lalat buah dewasa jauh lebih kompleks, mempunyai hampir 140,000 neuron yang dikaitkan dengan anggaran 50 juta sinaps.

John Ngai, pengarah Penyelidikan Otak Institut Kesihatan Kebangsaan Melalui Inisiatif Neuroteknologi Inovatif (BRAIN), mengalu-alukan pencapaian.

"Lalat buah yang kecil itu sangat canggih dan telah lama menjadi model yang berkuasa untuk memahami asas biologi tingkah laku," katanya dalam kenyataan berita NIH. "Pencapaian ini bukan sahaja menyediakan penyelidik satu set alat baharu untuk memahami cara litar dalam tingkah laku pemacu otak, tetapi yang penting berfungsi sebagai pelopor kepada usaha berterusan yang dibiayai oleh BRAIN untuk memetakan hubungan mamalia yang lebih besar dan otak manusia."

Dalam kertas rakan juga diterbitkan dalam Nature, penyelidik melaporkan tentang mencipta peta berasingan, yang dikenali sebagai projek, unjuran antara kawasan otak.

Projek itu membolehkan pemetaan terperinci litar otak tertentu yang mengawal tingkah laku, seperti litar otak ocellar, kata mereka. Ia mengambil rangsangan visual dan mengarahkan lalat semasa penerbangan.

Untuk mencipta peta, penyelidik dari Konsortium FlyWire yang berpangkalan di Princeton, yang merangkumi 287 penyelidik di lebih daripada 76 makmal di seluruh dunia, menggunakan model AI dan 21 juta imej otak.

Model AI menukarkan "ketulan dan gumpalan" dalam imej tersebut menjadi peta tiga dimensi berlabel. Penyelidik berkongsi kerja mereka dengan komuniti saintifik yang lebih luas semasa mereka bekerja.

"Ia tidak mungkin untuk membina semula keseluruhan rajah pendawaian secara manual," kata ketua bersama projek Sebastian Seung, seorang profesor sains saraf dan sains komputer di Princeton. "Ini ialah paparan bagaimana AI boleh menggerakkan neurosains ke hadapan."

Inisiatif BRAIN NIH menyediakan sebahagian pembiayaan untuk projek itu.

"Dalam banyak aspek, [otak] lebih berkuasa daripada mana-mana komputer buatan manusia, namun sebahagian besar kita tidak memahaminya. logik asas," kata Ngai. "Tanpa pemahaman terperinci tentang cara neuron berhubung antara satu sama lain, kita tidak akan mempunyai pemahaman asas tentang perkara yang betul dalam otak yang sihat atau apa yang salah dalam penyakit."

Sumber

  • Universiti Princeton, keluaran berita, 2 Okt. 2024

    • Penafian: Data statistik dalam artikel perubatan memberikan trend umum dan tidak berkaitan dengan individu. Faktor individu boleh sangat berbeza. Sentiasa dapatkan nasihat perubatan yang diperibadikan untuk keputusan penjagaan kesihatan individu.

    Sumber: HealthDay

    Disiarkan : 2024-10-03 06:00

    Baca lagi

    Penafian

    Segala usaha telah dilakukan untuk memastikan bahawa maklumat yang diberikan oleh Drugslib.com adalah tepat, terkini -tarikh, dan lengkap, tetapi tiada jaminan dibuat untuk kesan itu. Maklumat ubat yang terkandung di sini mungkin sensitif masa. Maklumat Drugslib.com telah disusun untuk digunakan oleh pengamal penjagaan kesihatan dan pengguna di Amerika Syarikat dan oleh itu Drugslib.com tidak menjamin bahawa penggunaan di luar Amerika Syarikat adalah sesuai, melainkan dinyatakan sebaliknya secara khusus. Maklumat ubat Drugslib.com tidak menyokong ubat, mendiagnosis pesakit atau mengesyorkan terapi. Maklumat ubat Drugslib.com ialah sumber maklumat yang direka bentuk untuk membantu pengamal penjagaan kesihatan berlesen dalam menjaga pesakit mereka dan/atau memberi perkhidmatan kepada pengguna yang melihat perkhidmatan ini sebagai tambahan kepada, dan bukan pengganti, kepakaran, kemahiran, pengetahuan dan pertimbangan penjagaan kesihatan pengamal.

    Ketiadaan amaran untuk gabungan ubat atau ubat yang diberikan sama sekali tidak boleh ditafsirkan untuk menunjukkan bahawa gabungan ubat atau ubat itu selamat, berkesan atau sesuai untuk mana-mana pesakit tertentu. Drugslib.com tidak memikul sebarang tanggungjawab untuk sebarang aspek penjagaan kesihatan yang ditadbir dengan bantuan maklumat yang disediakan oleh Drugslib.com. Maklumat yang terkandung di sini tidak bertujuan untuk merangkumi semua kemungkinan penggunaan, arahan, langkah berjaga-jaga, amaran, interaksi ubat, tindak balas alahan atau kesan buruk. Jika anda mempunyai soalan tentang ubat yang anda ambil, semak dengan doktor, jururawat atau ahli farmasi anda.

    Kata Kunci Popular