12 yıllık çalışmanın ardından, İngiltere, ABD ve Almanya’dan büyük bir araştırmacı ekibi, bir meyve sineği larvasının beynindeki her sinirsel bağlantıyı tanımlayan, şimdiye kadarki en büyük ve en karmaşık beyin haritasını tamamladı.
İnsan beyninin boyutuna ve karmaşıklığına yakın olmasa da, yine de toplam 3.016 nöron arasında 548.000 saygın bağlantıyı kapsıyor.
Haritalar, beynin iki tarafı arasındaki ve beyin ile omurilik arasındaki etkileşimler dahil olmak üzere farklı nöron türlerini ve yollarını tanımlar. Bu, bilim adamlarını nörondan nörona sinyal hareketlerinin davranışa ve öğrenmeye nasıl yol açtığını anlamaya yaklaştırıyor.
“Kim olduğumuzu ve nasıl düşündüğümüzü anlamak istiyorsak, bunun bir parçası da düşünme mekanizmasını anlamaktır.” o diyor Joshua T. Vogelstein, Johns Hopkins Üniversitesi’nde biyomedikal mühendisi.
“Bunun anahtarı, nöronların birbirleriyle nasıl iletişim kurduğunu bulmaktır.”
border frame=”0″allow=”ivmeölçer; otomatik başlatma; Pano yaz. jiroskop kodlu medya; fotoğraf içinde fotoğraf; web paylaşımı “izin verilen ekran>”.
Araştırmacılar, sinir ağı adı verilen bu harika çok işlevli haritayı oluşturmak için Bir meyve sineğinin beyninin binlerce dilimini taramak Yüksek çözünürlüklü elektron mikroskobu ile. Daha sonra görüntüleri bir araya getirdiler ve nöronlar arasındaki her bağlantıya kesin etiketler yerleştirerek topladıkları verilere eklediler.
Bu, hem beynin her yarım küresinde birbiriyle konuşan hücreleri hem de iki yarım küre arasında iletişim kuran hücreleri içerir, bu da beyindeki etkileşimleri derinlemesine incelemeyi mümkün kılar.
Beynin iki yarım küresi benzersiz ve önemli işlevlere sahiptir, ancak her iki taraftaki bilgilerin nasıl entegre edildiği ve karmaşık davranış ve biliş için nasıl kullanıldığı tam olarak anlaşılamamıştır.
“Beyin devresinin düzenlenme şekli, beynin gerçekleştirebileceği hesaplama işlemlerini etkiler.” Açıklamak Cambridge Üniversitesi’nden sinirbilimci Marta Zlatek.
“Fakat bu noktaya kadar, yuvarlak solucan dışında herhangi bir beynin yapısını görmedik. Bazı tipler zariftir, alt kordalıların iribaşları ve deniz halkalı kurtlarının larvaları, hepsi birkaç yüz nöron içerir. “
Son zamanlarda, bilim adamları insan beynini haritalamak, farelerdeki nöral aktiviteyi izlemek konusunda büyük ilerleme kaydettiler, ancak odak noktası belirli bölgeler üzerinde ve mevcut teknoloji hala insanlar gibi daha büyük hayvanlar için bir sinir ağını tamamlayacak kadar gelişmiş değil.
Ancak, Zlatic AçıklamakTüm beyinler aynıdır – hepsi birbirine bağlı nöron ağlarıdır – ve her türden tüm beyinler birçok karmaşık davranış sergilemek zorundadır: hepsinin duyusal bilgileri işlemesi, öğrenmesi, eylemleri seçmesi, çevrelerinde gezinmesi, yiyecek seçmesi, özellikleri tanıması, kaçması gerekir. yırtıcılardan vb.”
meyve sinekleri (Drosophila melanogaster), çalışılması kolay özellikleri, karmaşık ancak kompakt beyinleri ve biz insanlarla birçok biyolojik benzerliği paylaşmaları nedeniyle popüler bir bilimsel araştırma modelidir.
Özellikle, araştırmacıların gözlemlediği bağlantılı yapıların, beynin öğrenmemizi ve öğrendiklerimizi hatırlamamızı sağlayan kısmında gelen ve giden nöronlar arasında daha sık olduğu belirlendi.
Ayrıca, bazı belirli özelliklerin bazı makine öğrenimi bilgisayar ağlarına benzer şekilde çalıştığını da buldular.
“Meyve sineklerinin kodu hakkında öğrendiklerimizin, insanlar için kod üzerinde etkileri olacaktır.” eyaletler Vogelstein. “Anlamak istediğimiz şey bu – insan beyni ağına götüren bir programın nasıl yazılacağı.”
Ekip, bir sonraki adımın, öğrenme ve karar verme gibi belirli davranışsal işlevlerde yer alan nöral mimari hakkında daha fazla bilgi edinmek ve böcek etkinlikle meşgulken tüm sinir ağının etkinliğine bakmak olacağını öne sürüyor.
Beynin haritasını çıkarmaya yönelik ilk girişim 14 yıllık bir çalışmaydı. C. elegans bu yetmişlerde başladı. Yuvarlak solucanın beyninin eksik bir haritasını çıkardı ve sonunda bilim adamlarını A konumuna getirdi. Nobel ödülü.
Vogelstein, “50 yıl oldu ve bu ilk beyin sinir ağı. Bunu yapabileceğimiz kumdaki bilimdir” dedi. o diyor.
“Şu ana kadar her şey çalışıyor.”
Araştırma dergide yayınlandı Bilimler.
“Analist. Tutkulu zombi gurusu. Twitter uygulayıcısı. İnternet fanatiği. Dost pastırma hayranı.”
More Stories
Hubble 34. yıl dönümünü Küçük Halter Bulutsusu'na bakarak kutluyor
NASA uçuşu, Jüpiter'in uydusu Io'daki lav gölünü, “Steeple Dağı”nı ortaya çıkardı
Öncü yeni bir prensip – Koreli araştırmacılar sıvı kristallerde devrim niteliğinde bir fenomen keşfettiler