Учёные разработали крупнейшую на сегодняшний день карту мозга и центральной нервной системы взрослого самца дрозофилы
6 сентября 2026, 13:25Искусственный интеллектDarth Sahara0
Исследователи из Google Research впервые создали полный коннектом взрослого самца плодовой мушки Drosophila melanogaster — детализированную схему соединений между нейронами. В эту карту включены более 166 000 нейронов и около 125 миллионов синаптических соединений. При этом учёные картировали не только мозг, но и брюшную нервную цепь — структуру, функционально сопоставимую со спинным мозгом у человека. Это дает возможность отслеживать путь сигнала за пределами мозга, вплоть до нейронов, которые контролируют движения тела.
Данная работа стала итогом проекта, который длился около 10 лет. Для создания карты мозг и тело мухи были разделены на миллионы тонких срезов, каждый из которых был изучен с использованием электронной микроскопии. Затем вычислительные методы и искусственный интеллект объединили миллионы двумерных изображений в единую трёхмерную реконструкцию нервной системы и помогли определить границы отдельных нейронов. Полученная карта была дополнительно проверена и разметена.
Полученная структура позволяет буквально проследить отдельные нейронные цепи — например, от зрительных клеток, воспринимающих окружающую среду, через промежуточные нейроны к двигательным клеткам. Среди этих цепей есть и визуально-моторные пути, связанные с поведением самца. Один из приведённых примеров начинается с фоторецепторов и заканчивается на двигательном нейроне, а между ними проходит через несколько промежуточных звеньев, включая специфический для самцов тип, связанный с обработкой сигналов, участвующих в ухаживании.
Карта оказалась особенно интересной для изучения различий между самцами и самками. Большинство типов нейронов у них идентичны, однако некоторые клетки встречаются только у одного пола. Также есть промежуточный вариант: один и тот же тип нейрона присутствует как у самцов, так и у самок, но соединён с разными соседними клетками. Таким образом, половые различия могут определяться не только тем, какие нейроны имеются в мозге, но и самой схемой их соединений.
Полная карта самца дополняет ранее созданный коннектом самки дрозофилы и предоставляет возможность впервые системно сравнивать нервные системы двух полов. Вместе с новой картой опубликованы три исследования, посвящённые зрению, вкусовой системе и социальному поведению насекомых. Авторы надеются использовать полученный набор данных как основу для дальнейших экспериментов и одновременно улучшать методы автоматической реконструкции, так как текущее картирование даже относительно небольшого мозга требует значительного объёма ручной проверки.
Дрозофила остаётся одним из ключевых модельных организмов в биологии благодаря короткому жизненному циклу и хорошо изученной генетике, а теперь становится и важной моделью для исследования работы мозга на уровне отдельных клеток и связей между ними. Полностью картировать человеческий мозг с его примерно 86 миллиардов нейронов современными методами пока невозможно, поэтому подобные проекты на небольших организмах помогают постепенно переходить от отдельных участков нервной системы к её целостной структуре.
Источники:Google BlogGoogle ResearchИскусственный интеллект0GoogleСистемы управления контентомИскусственный интеллектGoogle ResearchНейробиология34 минуты назад
Источник