მეცნიერებმა პირველად შექმნეს მამრი ხილის ბუზის ტვინის ნეირონების სრული რუკა

მკვლევართა საერთაშორისო ჯგუფმა შექმნა ზრდასრული მამრი ხილის ბუზის ცენტრალური ნერვული სისტემის ყველა ნეირონის რუკა, რაც წარმოადგენს ყველაზე სრულყოფილ სქემას, რომელიც ოდესმე აგებულა რთული ორგანიზმისთვის. კონექტომი, რომელიც ხუთშაბათს ჟურნალ Cell-ში გამოქვეყნდა, ასახავს 166,000-ზე მეტ ნეირონს, რომლებიც მოიცავს ტვინს, მხედველობის წილებსა და მუცლის ნერვულ ღეროს, და იდენტიფიცირებს 11,000-ზე მეტ განსხვავებულ უჯრედულ ტიპს.blog+1

მიღწევა, რომელსაც ხელმძღვანელობდა HHMI-ის ჯანელიას კვლევითი კამპუსი Google Alphabet Inc. ↘ 1.11% Research-თან და ევროპის სხვადასხვა ინსტიტუტებთან თანამშრომლობით, თითქმის ორწლიანი მუშაობის შედეგია და გამოქვეყნდა მდედრი ხილის ბუზის ტვინის რუკის გამოსვლიდან დაახლოებით ერთი წლის შემდეგ. ეს ორი კონექტომი მეცნიერებს საშუალებას აძლევს, პირველად შეადარონ ორივე სქესის ნერვული არქიტექტურა ისეთ ცხოველში, რომელსაც რთული სოციალური ქცევა ახასიათებს.livescience

სკეპტიციზმიდან მიღწევამდე

როდესაც 2008 წელს ჯანელიას დამფუძნებელმა დირექტორმა გერი რუბინმა ეს პროექტი წამოაყენა, ბევრმა ნეირომეცნიერმა ის არარეალისტურად მიიჩნია. იმ დროისთვის ერთადერთი დასრულებული კონექტომი ეკუთვნოდა მრგვალ ჭიას C. elegans, რომელსაც მხოლოდ 302 ნეირონი აქვს. კრიტიკოსები ამტკიცებდნენ, რომ 100,000-ზე მეტი ნეირონის მქონე ხილის ბუზის ტვინის რუკის შედგენა ძალიან დიდ დროსა და ფინანსებს მოითხოვდა.phys

რუბინის გუნდმა წლები დახარჯა იმ ინსტრუმენტების შესაქმნელად, რომლითაც საპირისპიროს დაამტკიცებდნენ. ჰარალდ ჰესის ხელმძღვანელობით მკვლევარებმა დახვეწეს მაღალი გარჩევადობის გამოსახულების ტექნიკა, ხოლო Google Research-ის პარტნიორებმა შექმნეს გამოთვლითი მეთოდები, მათ შორის ხელოვნურ ინტელექტზე დაფუძნებული ნეირონების მიკვლევა. ადამიანმა კორექტორებმაც მნიშვნელოვანი როლი ითამაშეს, რადგან 44 ადამიანის წლიური შრომა დასჭირდა რუკის დაზუსტებას.english.elpais

სქესი, გემო და მხედველობა

მთავარ კვლევასთან ერთად გამოქვეყნებულმა ოთხმა დამატებითმა ნაშრომმა გამოიყენა ახალი მონაცემები ხილის ბუზის ნეირობიოლოგიის შესასწავლად. ერთ-ერთმა მათგანმა გამოავლინა რამდენიმე ასეული სქესისთვის დამახასიათებელი უჯრედის ტიპი, რაც მამრი ბუზის ნეირონების 4.8%-ს, ხოლო მდედრის 2.4%-ს შეადგენს. დაახლოებით 100 მამრისთვის დამახასიათებელი ინტერნეირონის ტიპი კოორდინაციას უწევს ისეთ ქცევებს, როგორიცაა შეწყვილების "სიმღერა" და ფიზიკური აგრესია.english.elpais+1

მეორე კვლევამ, რომელსაც კარლოს რიბეირო ხელმძღვანელობდა, შეისწავლა ბუზის მთელი გემოვნების სისტემა. რუკამ აჩვენა, თუ როგორ უკავშირდება ყელში არსებული გემოვნების ნეირონები ინსულინის გამომმუშავებელ უჯრედებს, რაც ხსნის, თუ როგორ იწყება ჰორმონალური პასუხი საკვები ნივთიერებების შეწოვამდე.eurekalert

მესამე ნაშრომმა აჩვენა, რომ მხედველობითი პროცესები ტვინის სიღრმეში ვრცელდება და ბუზის ნეირონების ტიპების ნახევარზე მეტს მოიცავს.phys

რა იქნება შემდეგ

ჯანელია ახლა ხილის ბუზის კვლევის შედეგებს ხერხემლიანთა ტვინზე იყენებს. მიმდინარეობს პროექტები ლარვა ზებრა-თევზისა და ზრდასრული Danionella-ს კონექტომების შესასწავლად. რიბეიროს თქმით, ეს ნაშრომი ქმნის ტექნიკურ საფუძველს მომავალი ამბიციური პროექტებისთვის, როგორიცაა თაგვებისა და ადამიანების ტვინის რუკების შედგენა.livescience+1