Опубликована карта мозга высокого разрешения

Ученые Google и Исследовательского кампуса Джанелия в Вирджинии опубликовали самую большую карту соединений в мозге высокого разрешения, на которой представлены 20 миллионов синапсов, соединяющих около 25 000 нейронов в мозге плодовой мухи.

Эта модель является важной вехой в области коннектомики — области нейронаук, предметом изучения которой является коннектом (структурные связи мозга). Карта отображает примерно четверть мозга плодовой мухи. На сегодняшний день полностью картирован только один организм — круглый червь C. elegans.

Коннектомика имеет неоднозначную репутацию в мире науки. Ее защитники утверждают, что она помогает связать физические части мозга с определенным поведением организмов, что является ключевой целью нейробиологии. Позиция критиков заключается в том, что коннектомика еще не сделала ни одного серьезного открытия, а работа ученых в этом направлении — нецелевое использование ресурсов, которые можно было бы направить на изучение других вещей.

«Карта, без сомнения, — техническое чудо, — говорит нейробиолог из Ноттингемского университета Марк Хамфрис. — Сама по себе она не ответит на насущные научные вопросы, но может показать нам некоторые интересные загадки».

Первым шагом при создании карты стала нарезка мозга плодовой мухи на кусочки толщиной всего 20 микрон — треть ширины человеческого волоса. Размер же мозга насекомого сравним с зернышком мака. Тем не менее, плодовые мухи демонстрируют сложное поведение, у них даже есть брачные танцы.

Затем кусочки мозга визуализировали, бомбардируя их потоками электронов сканирующего электронного микроскопа. Полученные данные содержат около 50 триллионов трехмерных пикселей (вокселей). Компания Google заявила, что ученым из Джанелии потребовалось два года и сотни тысяч часов, чтобы составить 3D-карту, проверив маршрут каждого из 20 миллионов синапсов.

Всего мозг плодовой мухи содержит 100 000 нейронов, а человеческий — около 86 миллиардов. Это говорит о том, насколько мы далеки от создания карты наших собственных нервных путей.