Каталог мізків

Каталог мізків

Кожен хотів би заглянути в голову плодової мушки. Прості мізки цих комах є неоціненним об’єктом для досліджень нейронауковців, котрі займаються обробкою інформації і постановою завдань, а нова, безпрецедентно детальна мапа мозкових поєднань Drosophila melanogaster  тепер це полегшує – пише Джордан Кайнерд у часописі Scientific American.

По роках праці над ініціативою FlyLight науковці з Howard Hughes Medical Institute у Нью-Йорку зібрали знімки понад 74 тис. мізків плодових мушок – на котрих їх відображено з точністю до окремих нейронів – що походили від мушок із більш ніж 5000 генетично модифікованих ліній.

Чим детальніша мапа мозкових поєднань (звана конектомом), тим краще вона допомагає вченим зрозуміти, як функціонують нервові системи. «Мозок є гігантською нейронною схемою» – говорить Джефрі Майсснер, дослідник з Howard Hughes і головний автор нового дослідження, яке використовує створені мапи, опублікованого в eLife. На його думку, якщо хочемо дізнатися, як діє мозок, «ми повинні пізнати мапу тієї схеми».

Однак, навіть у мозку мушки, збудованому з 200 тис. нейронів – у порівнянні з 86-120 млрд нейронів у людини – отримання образів окремих мозкових клітин і їхніх форм може виявитись складним. Темілі Вайсман-Унні, біологиня з Lewis & Clark College, котра у своїй праці фокусується на каталогізації мозкових схем, зауважує, що індивідуальна форма нейрону містить ключову інформацію про тип вхідних даних, які той нейрон отримує, і ролі, яку відіграє. Порівнюючи це з аналізом системи автострад, вона каже: «Ми знаємо, де знаходяться великі, велетенські траси, але можемо захотіти дізнатись, що робить окремий автомобіль на тій автостраді».

Упродовж десятиліть вчені створювали мапи нейронів, спостерігаючи за плодовими мушками, яким було введено гени, що створюють дріжджовий білок, званий Gal4, коли нейрони здійснюють певні процеси. Gal4 активує інший введений ген, котрий може виробляти білкові пігменти, помітні під мікроскопом. Завдяки цьому науковці здатні побачити, які частини мозку є заангажованими під час виконання організмом різних функцій, від літання до смакування їжею. На жаль, складно відрізнити окремі клітини, коли багато нейронів активуються одночасно.

Група FlyLight розробила метод під назвою MultiColor FlpOut, при якому різні введені гени, що виробляють пігменти, входять у взаємодію з Flp, ензимом, який група використовує для позначки активованих нейронів різними кольорами і рівнями пігментації. Потім вчені склали ті зразки, як пазли, відображаючи відповідні ланцюжки окремих клітин, котрі активуються під час певних дій, і розбудовуючи свою симпатичну нову базу даних.       

Пов'язані статті

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься.


З ЦИМ МАТЕРІАЛОМ ЧИТАЮТЬ