Naučnici otkrili: Mozak vinske mušice neverovatno funkcioniše

Vinska muva nije najomiljenije stvorenje na planeti, prenosi HRT.

Udarali su je dok zuji oko činija sa voćem i ponaša se haotično glupo.

Ali naučnici su sada napravili prvi dijagram mrežastog nervnog sistema celog mozga voćne mušice i on otkriva da je on daleko inteligentniji i složeniji nego što se na prvi pogled čini.

3D kompjuterski generisani modeli mozga su složeni i čak lepi za gledanje.

Oni otkrivaju oko 140.000 neurona i više od 50 miliona veza koje kontrolišu muvu - od njene čulne percepcije, pamćenja, pa čak i rituala parenja.

Rad je objavljen u časopisu Nature, a jedan od njegovih koautora, dr Greg Džeferis, neuronaučnik u Laboratoriji za molekularnu biologiju Saveta za medicinska istraživanja (MRC), kaže da su čak i naučnici bili iznenađeni onim što su otkrili.
"Znamo da mogu da hodaju i lete i to su zapravo prilično komplikovane stvari. Oni takođe mogu da uče i pamte stvari, imaju dosta komplikovane oblike učenja, pa imaju osećaj u kom pravcu idu. Oni čak mogu da prate kretanje ka cilju, ako ugasite svetlo, na primer. Takođe mogu da pevaju i prepoznaju pesmu specifičnu za vrstu - mužjaci pevaju ženkama tokom udvaranja. Dakle, postoji mnogo prilično sofisticiranog ponašanja i zapravo mnogo više o čemu verovatno još uvek ne znamo", kaže Džeferis.

Naravno, istraživanje naučnika prvenstveno je omogućila AI.

Bez veštačke inteligencije, naučnici su izračunali da bi za mapiranje mozga vinske mušice bilo potrebno 4.000 ljudskih godina, a sa veštačkom inteligencijom, proces je dramatično ubrzan.

Međutim, u smislu senzornih interakcija sa okolinom i efikasnosti obrade - mozak voćne mušice je daleko ispred najnovijih superkompjutera.

"AI ima mnogo problema u interakciji sa stvarnim svetom", kaže dr Džeferis.

Da bi napravili dijagram mrežastog nervnog sistema mozga voćne mušice, naučnici su prvo uklonili mozak mrtve mušice, koji je zatim obojen teškim metalima kako bi se mogao posmatrati pod elektronskim mikroskopom.

Mozak se zatim iseče na 7.000 odvojenih 40- nanometarskih delova koristeći, ono što dr Džeferis naziva "mikroskopskom rezačom salame" – svaki deo je širok kao stoti deo ljudske vlasi.

Sekcije su snimljene elektronskim mikroskopom, a količina snimljenih slika iznosila je 100 TB podataka.

Dijagram mrežastog nervnog sistema je napravljen za mrtav mozak - pa kada je prvi put predložen istraživački projekat, pitanje je bilo šta se može naučiti od mozga koji ne funkcioniše.

Dr Džeferis kaže - mnogo.

"Postoji nekoliko razloga. Jedna od njih je činjenica da isti neuron možete prepoznati u jednom mozgu muve i pronaći ga u drugom. Tako možemo proučavati mrtvi mozak i povezati ga sa neuronima koje možemo pronaći u mušicama koje imamo u laboratoriji i u tim mušicama možemo proučavati aktivnost neurona, snimati električne signale ili ih menjati. I jedna od važnih stvari u radu koji je upravo objavljen je da smo pokazali da su ti konektomi, ove moždane mape, zapravo stereotipne. To nisu neka vrsta snežnih pahuljica, nisu jedinstvene samo za jednu muvu", rekao je Džeferis.

Ovaj revolucionarni dijagram mrežastog nervnog sistema sada otvara vrata naučnicima da proučavaju mozgove drugih vrsta.

Rad omogućava proučavanje načina na koji je funkcija mozga određena strukturom moždanih kola i može biti vredan resurs za neuronaučnike.