Созданы первые в мире «Google Карты» для всего мозга

https://flywire.ai/consortium Международная исследовательская группа сделала значительный шаг вперед, представив первую полную карту нейронных связей в мозге плодовой мушки (Drosophila melanogaster). Эта работа, сопровождаемая рядом научных статей, уже открывает новые горизонты в области нейронауки, и, как ожидается, на этом открытия не закончатся.

Подобные карты, называемые коннектомами , представляют собой детальные схемы всех нейронов и их связей в мозге. Впервые полное описание нервной системы было сделано для червя Caenorhabditis elegans в 1986 году. Однако у этого организма отсутствует полноценный мозг, в отличие от плодовой мушки, которая обладает более сложной системой — мозг мушки содержит 139 255 нейронов, соединенных более чем 50 миллионами синапсов.

Модель плодовой мушки играет важную роль в исследовании мозга, поскольку она демонстрирует сложное поведение, включающее полет, навигацию и даже пение самцов для привлечения самок. Разработка таких карт, как коннектом, позволяет ученым лучше понять, как нейроны взаимодействуют между собой и как это приводит к функционированию мозга.

Для создания этой карты ученые объединили современные технологии и опыт более 80 лабораторий со всего мира в рамках проекта FlyWire. Процесс был чрезвычайно трудоемким: начальная база данных включала 21 миллион изображений мозга взрослой самки плодовой мушки. Искусственный интеллект помог выстроить 3D-реконструкции нейронов, однако каждую из них необходимо было проверять вручную. В эту работу были вовлечены сотни исследователей и добровольцев.

Одной из главных задач стало идентификация более 50 миллионов синапсов и описание 8 400 типов нейронов, из которых более 4 500 ранее не были известны науке. Это достижение стало важным этапом на пути к созданию картирования мозгов более сложных организмов.

Несмотря на впечатляющий прогресс, создание подобной карты для человеческого мозга остается долгосрочной задачей из-за невероятной сложности его структуры. Однако в будущем исследователи планируют построить коннектом мозга мыши, что станет следующим шагом на пути к более глубокому пониманию работы мозга млекопитающих.

ДНК мух на 60 процентов совпадает с человеческой, и между работой наших мозгов существует множество сходств. Публикация новой карты мозга становится ключевым событием, которое наверняка определит вектор развития нейробиологии на многие десятилетия вперед.