So Fly: Các nhà khoa học Bản đồ hoàn chỉnh về não ruồi giấm trưởng thành

Theo dõi Drugslib trên

Được Carmen Pope, BPharm xem xét về mặt y tế. Cập nhật lần cuối vào ngày 2 tháng 10 năm 2024.

Bởi Carole Tanzer Miller Phóng viên HealthDay

THỨ TƯ, ngày 2 tháng 10 năm 2024 -- Người đứng đầu nhóm Princeton đã lập bản đồ não của ruồi giấm trưởng thành -- một bước ngoặt trong việc tìm hiểu về não người -- giải thích thành công này theo cách khó tin vào sự phức tạp của nó.

"Giống như bạn không muốn lái xe đến một địa điểm mới mà không có Google Maps, bạn không muốn khám phá bộ não mà không có bản đồ", tác giả chính Sven Dorkenwald, người đã nhận bằng Tiến sĩ. năm ngoái từ Princeton và hiện đang làm việc tại Viện Khoa học Não Allen ở Seattle. "Những gì chúng tôi đã làm là xây dựng một tập bản đồ của bộ não và thêm chú thích cho tất cả các doanh nghiệp, tòa nhà, tên đường."

Với điều này, ông nói thêm trong một thông cáo báo chí của Princeton rằng "các nhà nghiên cứu giờ đây đã được trang bị để điều hướng bộ não một cách chu đáo khi chúng ta cố gắng hiểu nó."

So sánh nó với một lộ trình theo dõi từng con hẻm nhỏ cũng như mọi đường cao tốc, ông cho biết bản đồ mới -- được gọi là "kết nối" -- hiển thị các kết nối trong não ruồi giấm ở mọi quy mô. Một ngày nào đó nó có thể dẫn tới những phương pháp điều trị phù hợp cho các bệnh về não.

Các nhà nghiên cứu đã mô tả công việc của họ vào ngày 2 tháng 10 trong số đặc biệt của tạp chí Nature.

Họ đã tạo ra bản đồ từng nơ-ron thần kinh và từng khớp thần kinh trong não của một con ruồi giấm trưởng thành (Drosophila melanogaster). Nó xác định các loại tế bào thần kinh khác nhau và các liên kết hóa học -- hay khớp thần kinh -- giữa chúng và cung cấp thông tin về loại hóa chất do mỗi tế bào thần kinh tiết ra.

Ruồi giấm có 60% DNA của con người và mắc song song với 3 trong 4 bệnh di truyền ở người. Các nhà nghiên cứu cho biết, hiểu được bộ não của chúng là một bước để hiểu được những loài phức tạp hơn, bao gồm cả con người.

Ruồi giấm cũng là loài có tư duy sâu sắc, có khả năng hình thành ký ức lâu dài, tham gia vào các tương tác xã hội và di chuyển trên một khoảng cách xa. Giờ đây, hệ kết nối của nó đã được thiết lập, các nhà nghiên cứu hy vọng có thể sử dụng các phương pháp tương tự để lập bản đồ các động vật có bộ não lớn hơn.

"Đây là một thành tựu lớn", đồng trưởng nhóm nghiên cứu Mala Murthy, giám đốc của Viện khoa học thần kinh Princeton. "Không có hệ kết nối não đầy đủ nào khác cho một động vật trưởng thành có độ phức tạp như thế này."

Các nhà nghiên cứu khác đã lập bản đồ não của giun C. Elegans và ruồi giấm ấu trùng, chúng có 302 và 3.000 tế bào thần kinh, tương ứng.

Bộ não của ruồi giấm trưởng thành phức tạp hơn nhiều, có gần 140.000 tế bào thần kinh được liên kết bởi khoảng 50 triệu khớp thần kinh.

John Ngai, giám đốc Viện Nghiên cứu Não của Viện Y tế Quốc gia Thông qua Sáng kiến ​​Công nghệ Thần kinh Đổi mới Thúc đẩy (BRAIN), ca ngợi thành tích.

Trong một thông cáo báo chí của NIH, ông cho biết: "Loài ruồi giấm nhỏ bé này phức tạp một cách đáng ngạc nhiên và từ lâu đã đóng vai trò là một mô hình mạnh mẽ để hiểu được nền tảng sinh học của hành vi". "Cột mốc quan trọng này không chỉ cung cấp cho các nhà nghiên cứu một bộ công cụ mới để hiểu cách các mạch trong hoạt động điều khiển não mà còn quan trọng đóng vai trò là tiền thân cho những nỗ lực đang diễn ra do BRAIN tài trợ nhằm lập bản đồ kết nối giữa động vật có vú lớn hơn và bộ não con người."

Trong một bài báo đi kèm cũng có được xuất bản trên tạp chí Nature, các nhà nghiên cứu đã báo cáo về việc tạo ra một bản đồ riêng biệt, được gọi là dự án, về các hình chiếu giữa các vùng não.

Họ cho biết, dự án này cho phép lập bản đồ chi tiết các mạch não cụ thể kiểm soát hành vi, chẳng hạn như mạch não mắt. Nó thu nhận các kích thích thị giác và định hướng con ruồi trong khi bay.

Để tạo ra bản đồ, các nhà nghiên cứu từ FlyWire Consortium có trụ sở tại Princeton, bao gồm 287 nhà nghiên cứu tại hơn 76 phòng thí nghiệm trên toàn thế giới, đã sử dụng mô hình AI và 21 triệu hình ảnh não.

Mô hình AI đã biến "các khối và đốm màu" trong những hình ảnh đó thành bản đồ ba chiều được gắn nhãn. Các nhà nghiên cứu đã chia sẻ công việc của họ với cộng đồng khoa học rộng lớn hơn khi họ làm việc.

"Không thể xây dựng lại toàn bộ sơ đồ nối dây theo cách thủ công", đồng trưởng dự án Sebastian Seung, giáo sư khoa học thần kinh và khoa học máy tính tại Princeton. "Đây là minh chứng cho thấy AI có thể thúc đẩy khoa học thần kinh tiến lên phía trước."

Sáng kiến ​​BRAIN của NIH đã cung cấp một phần kinh phí cho dự án.

"Về nhiều mặt, [bộ não] mạnh hơn bất kỳ máy tính nào do con người tạo ra, tuy nhiên phần lớn chúng ta không hiểu nó logic cơ bản”, Ngãi nói. "Nếu không hiểu biết chi tiết về cách các tế bào thần kinh kết nối với nhau, chúng ta sẽ không có hiểu biết cơ bản về điều gì xảy ra với một bộ não khỏe mạnh hoặc điều gì không ổn trong một căn bệnh."

Nguồn

  • Đại học Princeton, bản tin, ngày 2 tháng 10 năm 2024

    • Tuyên bố từ chối trách nhiệm: Dữ liệu thống kê trong các bài báo y tế cung cấp các xu hướng chung và không liên quan đến cá nhân. Các yếu tố cá nhân có thể khác nhau rất nhiều. Luôn tìm kiếm lời khuyên y tế được cá nhân hóa cho các quyết định chăm sóc sức khỏe của từng cá nhân.

    Nguồn: HealthDay

    Đã đăng : 2024-10-03 06:00

    Đọc thêm

    Tuyên bố từ chối trách nhiệm

    Chúng tôi đã nỗ lực hết sức để đảm bảo rằng thông tin do Drugslib.com cung cấp là chính xác, cập nhật -ngày và đầy đủ, nhưng không có đảm bảo nào được thực hiện cho hiệu ứng đó. Thông tin thuốc trong tài liệu này có thể nhạy cảm về thời gian. Thông tin về Drugslib.com đã được biên soạn để các bác sĩ chăm sóc sức khỏe và người tiêu dùng ở Hoa Kỳ sử dụng và do đó Drugslib.com không đảm bảo rằng việc sử dụng bên ngoài Hoa Kỳ là phù hợp, trừ khi có quy định cụ thể khác. Thông tin thuốc của Drugslib.com không xác nhận thuốc, chẩn đoán bệnh nhân hoặc đề xuất liệu pháp. Thông tin thuốc của Drugslib.com là nguồn thông tin được thiết kế để hỗ trợ các bác sĩ chăm sóc sức khỏe được cấp phép trong việc chăm sóc bệnh nhân của họ và/hoặc phục vụ người tiêu dùng xem dịch vụ này như một sự bổ sung chứ không phải thay thế cho chuyên môn, kỹ năng, kiến ​​thức và đánh giá về chăm sóc sức khỏe các học viên.

    Việc không có cảnh báo đối với một loại thuốc hoặc sự kết hợp thuốc nhất định không được hiểu là chỉ ra rằng loại thuốc hoặc sự kết hợp thuốc đó là an toàn, hiệu quả hoặc phù hợp với bất kỳ bệnh nhân nào. Drugslib.com không chịu bất kỳ trách nhiệm nào đối với bất kỳ khía cạnh nào của việc chăm sóc sức khỏe được quản lý với sự hỗ trợ của thông tin Drugslib.com cung cấp. Thông tin trong tài liệu này không nhằm mục đích bao gồm tất cả các công dụng, hướng dẫn, biện pháp phòng ngừa, cảnh báo, tương tác thuốc, phản ứng dị ứng hoặc tác dụng phụ có thể có. Nếu bạn có thắc mắc về loại thuốc bạn đang dùng, hãy hỏi bác sĩ, y tá hoặc dược sĩ.

    Từ khóa phổ biến