Дослідники розуміють будову мозку і досить детально його картографують, але все ще не знають, як саме він обробляє дані – для цього потрібна детальна «схема» мозку. Зараз вчені створили таку карту для личинки плодової мушки. Вона називається коннектом і відображає 3016 нейронів і 548 тис. синапсів комахи, повідомляє Neuroscience News. Карта допоможе дослідникам краще зрозуміти, як мозок комах і тварин контролює поведінку, навчання, функції організму тощо. Ця робота може навіть надихнути на вдосконалення мереж штучного інтелекту.
«До цього моменту ми не бачили структуру жодного мозку, окрім круглого черв’яка C. elegans, пуголовки низькохордових і личинки морської аннеліди, які мають кілька сотень нейронів, – сказала професор Марта Златік з Лабораторії молекулярної біології MRC. – Це означає, що нейронаука здебільшого працювала без схем. Не знаючи структури мозку, ми здогадуємося про те, як здійснюються обчислення. Але тепер ми можемо почати отримувати механістичне розуміння того, як працює мозок».
Щоб створити карту, команда відсканувала тисячі зрізів мозку личинки за допомогою електронного мікроскопа, а потім інтегрувала їх у детальну карту, позначивши всі нейронні зв’язки. Далі вони використовували обчислювальні інструменти, щоб визначити ймовірні шляхи інформаційних потоків і типи «схемних мотивів» у мозку комахи. Вони навіть помітили, що деякі структурні особливості дуже нагадують сучасну архітектуру глибокого навчання.
Вчені створили детальні карти мозку плодової мушки, яка набагато складніша за личинку плодової мушки. Однак ці карти не включають всіх детальних зв’язків, необхідних для отримання справжньої схеми мозку.
На наступному етапі команда досліджуватиме структури, що використовуються для поведінкових функцій, таких як навчання та прийняття рішень, а також вивчатиме активність коннектома під час виконання комахою певних дій. І хоча личинка плодової мушки є простою комахою, дослідники очікують побачити подібні закономірності і в інших тварин. «Так само як гени зберігаються в усьому тваринному світі, я думаю, що основні мотиви ланцюгів, які реалізують ці фундаментальні моделі поведінки, також будуть збережені», – сказала Златік.
Теж цікаво: