ايتنا - نقشه سه‌بعدی از مغز مگس میوه بالغ؛ گامی به سوی شناخت دقیق‌تر مغز انسان

مدل سه‌بعدی تمامی نورون‌های یک مگس میوه و ۵۰ میلیون اتصال میان آن‌ها، مدلی است که در آن دانشمندان برای نخستین بار توانسته‌اند کل مغز یک موجود بالغ را، که قادر به راه رفتن و پرواز است، ببینند.

این دستاورد در مقایسه با تلاش‌های پیشین، که برای نمونه مغز لارو مگس میوه و سه هزار و ۱۶ نورون بسیار کوچک آن را ثبت کرده بودند، پیشرفت چشمگیری به حساب می‌آید.

آن‌ها امیدوارند که این کار گامی به سوی بررسی‌های مشابه روی مغزهای بزرگ‌تر باشد – و در نهایت شامل مغز انسان نیز بشود. همچنین این نقشه می‌تواند شناخت‌های جدیدی درباره پرسش‌های بنیادین درمورد عملکرد مغزها به ما ارائه دهد.

در حال حاضر این یافته‌ها نشان می‌دهد که مغزهای موجودات مختلف ممکن است بیش از آنچه تصور می‌کنیم به هم شبیه باشند. پژوهشگران با مقایسه مغز تازه نقشه‌برداری‌شده اخیر با بررسی‌های کوچک‌تر پیشین، مشاهده کردند که این تصاویر شباهت‌های قابل‌توجهی دارند – و مغزها به طور کلی ساختاری منحصر به فرد ندارند.

گریگوری جفریس از دانشگاه کمبریج گفت: «اگر می‌خواهیم بفهمیم مغز چگونه کار می‌کند، به یک درک مکانیکی از آن نیاز داریم که همه نورون‌ها چگونه در کنار هم قرار می‌گیرند و به شما امکان فکر کردن می‌دهند. ما در خصوص بیشتر مغزها هیچ ایده‌ای نداریم که این شبکه‌ها چگونه عمل می‌کنند.»

«مگس‌ها می‌توانند انواع کارهای پیچیده ازجمله راه رفتن، پرواز کردن، مسیریابی، و آوازخوانی نرها برای ماده‌ها را انجام دهند. نقشه‌های سیم‌کشی مغز، نخستین گام برای فهمیدن تمامی چیزهایی به شمار می‌روند که برایمان جالب است – پرسش‌هایی نظیر اینکه چگونه حرکت خود را کنترل می‌کنیم، به تلفن پاسخ می‌دهیم، یا یک دوست را تشخیص می‌دهیم.»

این نقشه با برداشتن مغز یک مگس، که خودش کمتر از یک میلی‌متر عرض دارد، و تقسیم آن به هفت هزار برش کوچک و سپس اسکن آن به دست آمد. پژوهشگران، با استفاده از هوش مصنوعی، این تصاویر را – که بیش از ۱۰۰ ترابایت حجم داشتند – اسکن کردند تا نقشه‌ای از ۱۴۰ هزار نورون و ۵۰ میلیون اتصال میان آن‌ها را تهیه کنند.

پژوهشگران این بانک اطلاعاتی را به این امید که درک بهتری از تمام مغزها به دست آید، به‌طور کامل و رایگان در اختیار همه محققان قرار داده‌اند. با فهمیدن نحوه عملکرد یک مغز سالم، شاید بتوانیم بهتر بفهمیم وقتی مغزها متفاوت عمل می‌کنند، مانند موارد مربوط به مشکلات سلامت روانی، چه اتفاقی می‌افتد.

این نقشه در دو مقاله جدید به نام‌های «نقشه‌برداری از سیم‌کشی نورونی یک مغز بالغ» و «برچسب‌گذاری کل مغز و تعیین انواع سلول‌های چنداتصالی در دروزوفیلا*» شرح داده و در نشریه نیچر منتشر شده‌ است.