Οι ερευνητές αναγνώρισαν το πλήρες σύνολο των κατηγοριών κυττάρων στον εγκέφαλο της μύγας.
Βάσιγκτων:
Οι επιστήμονες ανακοίνωσαν την Πέμπτη ένα ορόσημο στη νευροβιολογική έρευνα με τη χαρτογράφηση ολόκληρου του εγκεφάλου μιας ενήλικης μύγας φρούτων, ένα κατόρθωμα που μπορεί να παρέχει πληροφορίες για τους εγκεφάλους σε όλο το ζωικό βασίλειο, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων.
Η έρευνα παρουσίασε περισσότερες από 50 εκατομμύρια συνδέσεις μεταξύ περισσότερων από 139.000 νευρώνων – εγκεφαλικών νευρικών κυττάρων – στο έντομο, ένα είδος του οποίου η επιστημονική ονομασία είναι Drosophila melanogaster και χρησιμοποιείται συχνά σε νευροβιολογικές μελέτες. Η έρευνα προσπάθησε να αποκρυπτογραφήσει τον τρόπο με τον οποίο συνδέονται οι εγκέφαλοι και τα σήματα που υποκρύπτουν τις υγιείς λειτουργίες του εγκεφάλου. Θα μπορούσε επίσης να ανοίξει το δρόμο για τη χαρτογράφηση του εγκεφάλου άλλων ειδών.
“Μπορεί να ρωτάτε γιατί πρέπει να νοιαζόμαστε για τον εγκέφαλο μιας μύγας φρούτων. Η απλή μου απάντηση είναι ότι αν μπορούμε πραγματικά να καταλάβουμε πώς λειτουργεί οποιοσδήποτε εγκέφαλος, είναι βέβαιο ότι θα μας πει κάτι για όλους τους εγκεφάλους”, δήλωσε ο καθηγητής νευροεπιστήμης του Πανεπιστημίου Πρίνστον επιστήμη υπολογιστών Sebastian Seung, ένας από τους συν-ηγέτες της εργασίας που δημοσιεύτηκε σε μια σειρά μελετών στο περιοδικό Nature.
Ενώ μερικοί άνθρωποι μπορεί να ενδιαφέρονται περισσότερο να κολλήσουν μύγες παρά να τις μελετήσουν, ορισμένοι από τους ερευνητές βρήκαν αισθητική ικανοποίηση κοιτάζοντας τον εγκέφαλο της μύγας φρούτων, πλάτους λιγότερο από 0,04 ίντσες (1 mm).
«Είναι όμορφο», δήλωσε ο νευροεπιστήμονας του Πανεπιστημίου του Κέιμπριτζ και επικεφαλής της έρευνας Γκρέγκορι Τζέφερις.
Ο χάρτης που επινόησαν οι ερευνητές παρείχε ένα διάγραμμα καλωδίωσης, γνωστό ως σύνδεσμο, για τον εγκέφαλο μιας ενήλικης μύγας φρούτων. Παρόμοια έρευνα διεξήχθη προηγουμένως με απλούστερους οργανισμούς, όπως το σκουλήκι Caenorhabditis elegans και το στάδιο της προνύμφης της μύγας. Η ενήλικη μύγα παρουσίασε πιο περίπλοκες συμπεριφορές για μελέτη μέσω της καλωδίωσης του εγκεφάλου της.
«Ένα από τα κύρια ερωτήματα που αντιμετωπίζουμε είναι πώς η καλωδίωση στον εγκέφαλο, οι νευρώνες και οι συνδέσεις του, μπορούν να προκαλέσουν τη συμπεριφορά των ζώων», δήλωσε η νευροεπιστήμονας του Πρίνστον, Mala Murthy, ένας άλλος από τους επικεφαλής της έρευνας.
“Και οι μύγες είναι ένα σημαντικό σύστημα μοντέλου για τις νευροεπιστήμες. Ο εγκέφαλός τους λύνει πολλά από τα ίδια προβλήματα που κάνουμε εμείς… Είναι ικανοί για περίπλοκες συμπεριφορές όπως το περπάτημα και το πέταγμα, οι συμπεριφορές μάθησης και μνήμης, πλοήγηση, σίτιση και ακόμη και κοινωνικές αλληλεπιδράσεις, που είναι μια συμπεριφορά που μελετήσαμε στο εργαστήριό μου στο Πρίνστον», πρόσθεσε ο Murthy.
Μία από τις μελέτες ανέλυσε τα κυκλώματα του εγκεφάλου που κρύβουν το περπάτημα και ανακάλυψε πώς σταματούν οι μύγες. Ένας άλλος ανέλυσε το δίκτυο γεύσης και τα κυκλώματα περιποίησης της μύγας πίσω από τη συμπεριφορά, όπως όταν χρησιμοποιεί ένα πόδι για να αφαιρέσει τη βρωμιά από τις κεραίες της. Ένας άλλος εξέτασε το οπτικό σύστημα, συμπεριλαμβανομένου του τρόπου με τον οποίο τα μάτια της μύγας επεξεργάζονται την κίνηση και τις πληροφορίες χρώματος. Ακόμα, ένας άλλος ανέλυσε τη συνδεσιμότητα μέσω του εγκεφάλου, ανακαλύπτοντας ένα μεγάλο συγκρότημα «νευρώνων κόμβου» που μπορεί να επιταχύνει τη ροή πληροφοριών.
Οι ερευνητές δημιούργησαν έναν χάρτη που παρακολουθεί την οργάνωση των ημισφαιρίων και τα κυκλώματα συμπεριφοράς μέσα στον εγκέφαλο της μύγας. Προσδιόρισαν επίσης το πλήρες σύνολο των κατηγοριών κυττάρων στον εγκέφαλό του, εντοπίζοντας διαφορετικές ποικιλίες νευρώνων και χημικών συνδέσεων – συνάψεων – μεταξύ αυτών των νευρικών κυττάρων και εξέτασαν τους τύπους χημικών ουσιών που εκκρίνονται από τους νευρώνες.
Η εργασία διεξήχθη από μια μεγάλη διεθνή συνεργασία επιστημόνων, γνωστή ως Κοινοπραξία FlyWire.
(Εκτός από τον τίτλο, αυτή η ιστορία δεν έχει επεξεργαστεί από το προσωπικό του NDTV και δημοσιεύεται από μια κοινοπρακτική ροή.)
