Επιστήμονες από τη Google και το ερευνητικό κέντρο Janelia στη Virginia δημοσίευσαν έναν εντυπωσιακό χάρτη υψηλής ανάλυσης που αποκαλύπτει τις εγκεφαλικές συνδέσεις σε ένα ζώο. Οι ειδικοί χρησιμοποίησαν ένα μοντέλο 3D που ακολουθεί τα ίχνη και τα μονοπάτια 20 εκατομμυρίων συνάψεων που συνδέουν 25.000 νευρώνες περίπου στον εγκέφαλο μιας μύγας.
Το μοντέλο αποτελεί στιγμή ορόσημο για την επιστήμη αυτού του είδους, καθώς χρησιμοποιεί λεπτομερείς τεχνικές απεικόνισης για να χαρτογραφήσει τα μονοπάτια του εγκεφάλου. Αυτός ο χάρτης καλύπτει σχεδόν το 1/3 του εγκεφάλου της μύγας. Μέχρι σήμερα, μόνο ο εγκέφαλος ενός απλού οργανισμού, του σκουληκιού C.elegans, είχε χαρτογραφηθεί πλήρως με αυτό τον τρόπο.
Advertisment
Για να καταφέρουν αυτό το εκπληκτικό βίντεο, οι επιστήμονες «έκοψαν» τον εγκέφαλο σε φέτες πάχους μόλις 20μm και ύστερα πυροδότησαν τους νευρώνες και τις εκατομμύρια συνάψεις με ηλεκτρόνια ώστε να μπορέσουν να χτίσουν μια τρισδιάστατη εικόνα, η οποία αποτελείται από τρισεκατομμύρια pixels.
Η επιτυχημένη αυτή απόπειρα έγινε σε μια συγκεκριμένη μύγα, τη μύγα των φρούτων, καθώς αυτή έχει αποδειχτεί ότι περιλαμβάνει περίπλοκο και σύνθετο εγκεφαλικό σύστημα λόγω των διάφορων λειτουργιών και της ικανότητάς τους να αναγνωρίζουν τη θέση τους. Κατά κάποιο τρόπο, η πολυπλοκότητα του εγκεφάλου αυτού έχει κάποιες ομοιότητες με την περίπλοκη δομή του ανθρώπινου εγκεφάλου.
Η ομάδα που βρίσκεται πίσω από το επίτευγμα, δήλωσε για το αποτέλεσμα της εργασίας της: «Τα νευρωνικά δίκτυα που ευθύνονται για τη συμπεριφορά εξακολουθούν να μας είναι άγνωστα. Σε προηγούμενες προσπάθειες μας επιχειρήσαμε να επανακατασκευάσουμε τα ολοκληρωμένα κυκλώματα μικρών ζώων με εκατοντάδες νευρώνες και επιλεγμένα κυκλώματα μεγαλύτερων ζωνών. Στο project FLyEM εφαρμόσαμε νέες μεθόδους και παρουσιάζουμε τα ολοκληρωμένα νευρωνικά δίκτυα ενός μεγάλου μέρους του εγκεφάλου από ένα αρκετά πιο πολύπλοκο έντομο».
Advertisment
Αυτή η προσπάθεια όμως δεν έγινε προς χάριν εντυπωσιασμού. Το επιστημονικό αυτό πεδίο των Connectomics στόχο έχει να μας βοηθήσει να συνδέσουμε καλύτερα τα νευρωνικά μονοπάτια του εγκεφάλου, τα οποία συνδέονται με συγκεκριμένες συμπεριφορές, ακόμα και συναισθήματα και σκέψεις, που θεωρούνται εξαιρετικά πολύτιμα για τους νευροεπιστήμονες.
[toggle title="Πηγές"]
https://www.theverge.com/2020/1/22/21076806/google-janelia-flyem-fruit-fly-brain-map-hemibrain-connectome
[/toggle]
