Исследователи разработали крупнейшую на сегодняшний день карту мозга и центральной нервной системы взрослого самца дрозофилы
6 сентября 2026, 13:25Искусственный интеллектDarth Sahara16
Исследователи из Google Research в первый раз составили полный коннектом взрослого самца плодовой мушки Drosophila melanogaster — детализированную схему связей между нейронами. В карту вошли более 166 000 нейронов и около 125 миллионов синаптических соединений. При этом учёные картировали не только мозг, но и брюшную нервную цепь — структуру, функционально аналогичную человеческому спинному мозгу. Это даёт возможность проследить путь сигнала от мозга до нейронов, контролирующих движения тела.
Данная работа стала результатом проекта, который длился около 10 лет. Для создания карты мозг и тело мушки были разделены на миллионы тонких срезов, каждый из которых был изучен с помощью электронной микроскопии. Затем вычислительные технологии и искусственный интеллект объединили миллионы двумерных изображений в единую трёхмерную реконструкцию нервной системы и помогли определить границы отдельных нейронов. Итоговая карта была дополнительно проверена и размечена.
Полученная структура позволяет наглядно проследить отдельные нейронные цепи — например, от зрительных клеток, воспринимающих окружающую обстановку, через промежуточные нейроны к двигательным клеткам. Среди этих цепей имеются и визуально-моторные пути, связанные с поведением самца. Один из примеров начинается с фоторецепторов и заканчивается на двигательном нейроне, проходя через несколько промежуточных звеньев, включая специфичный для самцов тип, связанный с обработкой сигналов, участвующих в ухаживании.
Карта оказалась особенно интересной для изучения различий между самцами и самками. Хотя большинство типов нейронов у обоих полов схожи, некоторые клетки встречаются только у одного из полов. Существует также промежуточный вариант: один и тот же тип нейрона присутствует как у самцов, так и у самок, но соединён с различными соседними клетками. Таким образом, половые различия могут определяться не только наличием определённых нейронов в мозге, но и схемой их соединений.
Полная карта самца дополняет ранее созданный коннектом самки дрозофилы и позволяет впервые систематически сравнивать нервные системы двух полов. Вместе с новой картой были опубликованы три исследования, посвящённые зрению, вкусовой системе и социальному поведению насекомых. Авторы надеются использовать полученный набор данных в качестве основы для будущих экспериментов и одновременно улучшать методы автоматической реконструкции, поскольку текущее картирование даже сравнительно небольшого мозга требует значительного объёма ручной проверки.
Дрозофила остаётся одним из основных модельных организмов в биологии благодаря короткому жизненному циклу и хорошо изученной генетике, а теперь становится важной моделью для исследования функционирования мозга на уровне отдельных клеток и связей между ними. Полное картирование человеческого мозга с его примерно 86 миллиарда нейронов современными методами пока невозможно, поэтому подобные проекты на небольших организмах позволяют постепенно переходить от отдельных участков нервной системы к её целостной структуре.
Источники:Google BlogGoogle ResearchИскусственный интеллект16GoogleСистемы управления контентомИскусственный интеллектGoogle ResearchНейробиология13:25
Источник