So Fly: Naukowcy kompletują mapę mózgu dorosłej muszki owocowej

Śledź Drugslib na

Przegląd medyczny przeprowadzony przez Carmen Pope, BPharm. Ostatnia aktualizacja: 2 października 2024 r.

Autor: Carole Tanzer Miller HealthDay Reporter

ŚRODA, 2 października 2024 r. — Szef zespołu z Princeton, który sporządził mapę mózgu dorosłej muszki owocowej – co stanowiło przełomowy krok w zrozumieniu ludzkiego mózgu – wyjaśnia to wyczyn w sposób, który zaprzecza jego złożoności.

„Tak jak nie chciałbyś jechać w nowe miejsce bez Map Google, tak nie chcesz odkrywać mózgu bez mapy” – wyjaśnił główny autor Sven Dorkenwald, który uzyskał stopień doktora. w zeszłym roku z Princeton, a obecnie pracuje w Allen Institute for Brain Science w Seattle. „Zbudowaliśmy atlas mózgu i dodaliśmy adnotacje do wszystkich firm, budynków i nazw ulic.”

Dzięki temu, dodał w komunikacie prasowym Princeton, „naukowcy są teraz wyposażeni do przemyślanego poruszania się po mózgu, gdy staramy się go zrozumieć”.

Porównując ją do mapy drogowej, która wyznacza każdą małą uliczkę i każdą autostradę, stwierdził, że nowa mapa – zwana „konektomem” – pokazuje połączenia w mózgu muszki owocowej w każdej skali. Któregoś dnia może to doprowadzić do opracowania dostosowanych do indywidualnych potrzeb metod leczenia chorób mózgu.

Naukowcy opisali swoje prace 2 października w specjalnym wydaniu czasopisma Nature.

Stworzyli mapę neuron po neuronie i synapsa po synapsie mózgu dorosłej muszki owocowej (Drosophila melanogaster). Identyfikuje różne typy neuronów i połączeń chemicznych – czyli synaps – między nimi oraz dostarcza informacji o rodzaju substancji chemicznych wydzielanych przez każdy neuron.

Muszki owocowe mają wspólne 60% ludzkiego DNA i odpowiadają za 3 na 4 ludzkie choroby genetyczne. Zrozumienie ich mózgów to krok w kierunku zrozumienia mózgów bardziej złożonych gatunków, w tym ludzi, twierdzą naukowcy.

Muszka owocowa jest także osobą głęboko myślącą, zdolną do tworzenia długotrwałych wspomnień, angażowania się w interakcje społeczne i przemieszczania się na duże odległości. Teraz, gdy ustalono jego konektom, badacze mają nadzieję zastosować te same metody do mapowania zwierząt o większych mózgach.

„To duże osiągnięcie” – powiedziała współprzewodnicząca badania Mala Murthy, dyrektor ds. Instytutu Neuronauki Princeton. „Nie ma innego pełnego konektomu mózgowego dorosłego zwierzęcia o takiej złożoności.”

Inni badacze zmapowali już mózgi robaka C. elegans i larwalnej muszki owocowej, które miały 302 i 3000 neuronów, odpowiednio.

Mózg dorosłej muszki owocowej jest znacznie bardziej złożony i może poszczycić się prawie 140 000 neuronów połączonych szacunkowo 50 milionami synaps.

John Ngai, dyrektor Narodowego Instytutu Zdrowia ds. Badań nad Mózgiem poprzez Postęp Inicjatywy Innowacyjnych Neurotechnologii (BRAIN), pochwalił to osiągnięcie.

„Mała muszka owocowa jest zaskakująco wyrafinowana i od dawna służy jako potężny model pozwalający zrozumieć biologiczne podstawy zachowania” – stwierdził w komunikacie prasowym NIH. „Ten kamień milowy nie tylko zapewnia naukowcom nowy zestaw narzędzi do zrozumienia, w jaki sposób obwody w mózgu napędzają zachowanie, ale co ważne, służy jako zapowiedź trwających wysiłków finansowanych w ramach projektu BRAIN, mających na celu mapowanie połączeń większych ssaków i ludzkie mózgi.”

W artykule towarzyszącym także opublikowanych w czasopiśmie Nature, badacze donieśli o stworzeniu osobnej mapy, zwanej projekcją, projekcji pomiędzy obszarami mózgu.

Projektom umożliwia szczegółowe mapowanie określonych obwodów mózgowych kontrolujących zachowanie, takich jak obwód mózgowy oka – stwierdzili. Odbiera bodźce wzrokowe i orientuje muchę podczas lotu.

Do stworzenia map naukowcy z konsorcjum FlyWire z siedzibą w Princeton, które obejmuje 287 badaczy w ponad 76 laboratoriach na całym świecie, wykorzystali model sztucznej inteligencji i 21 milionów obrazów mózgu.

Model AI zamienił „grudki i plamy” na tych obrazach w opisaną trójwymiarową mapę. W trakcie pracy badacze dzielili się wynikami swojej pracy z szerszą społecznością naukową.

„Ręczne odtworzenie całego schematu okablowania nie byłoby możliwe” – zauważył współlider projektu Sebastian Seung, profesor neurologii i informatyki w Princeton. „To pokaz tego, jak sztuczna inteligencja może posunąć naprzód neuronaukę.”

Inicjatywa BRAIN NIH zapewniła częściowe finansowanie projektu.

„Pod wieloma względami [mózg] jest potężniejszy niż jakikolwiek komputer stworzony przez człowieka, jednak w większości nie rozumiemy jego działania leżąca u podstaw logika” – powiedział Ngai. „Bez szczegółowego zrozumienia, w jaki sposób neurony łączą się ze sobą, nie będziemy mieli podstawowej wiedzy na temat tego, co dzieje się prawidłowo w zdrowym mózgu, a co nie działa w przypadku choroby”.

Źródła

  • Uniwersytet Princeton, komunikat prasowy, 2 października 2024 r.

    • Zastrzeżenie: Dane statystyczne zawarte w artykułach medycznych przedstawiają ogólne trendy i nie dotyczą poszczególnych osób. Indywidualne czynniki mogą się znacznie różnić. Zawsze zasięgaj spersonalizowanej porady lekarskiej w przypadku podejmowania indywidualnych decyzji dotyczących opieki zdrowotnej.

    Źródło: HealthDay

    Wysłano : 2024-10-03 06:00

    Czytaj więcej

    Zastrzeżenie

    Dołożono wszelkich starań, aby informacje dostarczane przez Drugslib.com były dokładne i aktualne -data i kompletność, ale nie udziela się na to żadnej gwarancji. Informacje o lekach zawarte w niniejszym dokumencie mogą mieć charakter wrażliwy na czas. Informacje na stronie Drugslib.com zostały zebrane do użytku przez pracowników służby zdrowia i konsumentów w Stanach Zjednoczonych, dlatego też Drugslib.com nie gwarantuje, że użycie poza Stanami Zjednoczonymi jest właściwe, chyba że wyraźnie wskazano inaczej. Informacje o lekach na Drugslib.com nie promują leków, nie diagnozują pacjentów ani nie zalecają terapii. Informacje o lekach na Drugslib.com to źródło informacji zaprojektowane, aby pomóc licencjonowanym pracownikom służby zdrowia w opiece nad pacjentami i/lub służyć konsumentom traktującym tę usługę jako uzupełnienie, a nie substytut wiedzy specjalistycznej, umiejętności, wiedzy i oceny personelu medycznego praktycy.

    Brak ostrzeżenia dotyczącego danego leku lub kombinacji leków w żadnym wypadku nie powinien być interpretowany jako wskazanie, że lek lub kombinacja leków jest bezpieczna, skuteczna lub odpowiednia dla danego pacjenta. Drugslib.com nie ponosi żadnej odpowiedzialności za jakikolwiek aspekt opieki zdrowotnej zarządzanej przy pomocy informacji udostępnianych przez Drugslib.com. Informacje zawarte w niniejszym dokumencie nie obejmują wszystkich możliwych zastosowań, wskazówek, środków ostrożności, ostrzeżeń, interakcji leków, reakcji alergicznych lub skutków ubocznych. Jeśli masz pytania dotyczące przyjmowanych leków, skontaktuj się ze swoim lekarzem, pielęgniarką lub farmaceutą.

    Popularne słowa kluczowe