Επιστήμονες ολοκλήρωσαν την πρώτη χαρτογράφηση του εγκεφάλου ενός εντόμου

Ερευνητές ολοκλήρωσαν τον πιο προηγμένο μέχρι σήμερα εγκεφαλικό χάρτη, αυτόν ενός εντόμου, ένα επίτευγμα ορόσημο στη νευροεπιστήμη που φέρνει τους επιστήμονες πιο κοντά στην κατανόηση του μηχανισμού της σκέψης.

Η διεθνής ομάδα, με επικεφαλής το Πανεπιστήμιο Johns Hopkins και το Πανεπιστήμιο του Κέμπριτζ, δημιούργησε ένα εκπληκτικά λεπτομερές διάγραμμα που εντοπίζει κάθε νευρική σύνδεση στον εγκέφαλο μιας προνύμφης μύγας, ένα αρχέτυπο επιστημονικό μοντέλο με εγκεφάλους που μπορούν να συγκριθούν με αυτούς των ανθρώπων, αναφέρει το Science Daily.

Η ομάδα επέλεξε σκόπιμα την προνύμφη μύγας επειδή, για ένα έντομο, το είδος μοιράζεται μεγάλο μέρος της θεμελιώδους βιολογίας του με τον άνθρωπο, συμπεριλαμβανομένου ενός συγκρίσιμου γενετικού θεμελίου. Έχει επίσης πλούσιες συμπεριφορές μάθησης και λήψης αποφάσεων, καθιστώντας το ένα χρήσιμο πρότυπο οργανισμό στη νευροεπιστήμη. Και για πρακτικούς σκοπούς, ο σχετικά συμπαγής εγκέφαλός του μπορεί να απεικονιστεί και τα κυκλώματά του να ανακατασκευαστούν μέσα σε ένα λογικό χρονικό πλαίσιο.

Ακόμα κι έτσι, η έρευνα των πανεπιστημίων διήρκησε 12 χρόνια. Η απεικόνιση από μόνη της χρειάστηκε περίπου 1 ημέρα ανά νευρώνα. Οι ερευνητές του Cambridge δημιούργησαν τις εικόνες υψηλής ανάλυσης του εγκεφάλου και τις μελέτησαν χειροκίνητα για να βρουν μεμονωμένους νευρώνες.

Το Cambridge παρέδωσε τα δεδομένα στο Johns Hopkins, όπου η ομάδα πέρασε περισσότερα από 3 χρόνια χρησιμοποιώντας τον αρχικό κώδικα που δημιούργησε για να αναλύσει τη συνδεσιμότητα του εγκεφάλου. Η ομάδα του Johns Hopkins ανέπτυξε τεχνικές για την εύρεση ομάδων νευρώνων με βάση κοινά μοτίβα συνδεσιμότητας και στη συνέχεια ανέλυσε πώς θα μπορούσαν να διαδοθούν πληροφορίες μέσω του εγκεφάλου.

Στο τέλος, η ομάδα χαρτογράφησε κάθε νευρώνα και κάθε σύνδεση και κατηγοριοποίησε κάθε νευρώνα με βάση το ρόλο που παίζει στον εγκέφαλο και διαπίστωσε ότι τα πιο πολυσύχναστα κυκλώματα του εγκεφάλου ήταν αυτά που οδηγούσαν προς και μακριά από τους νευρώνες του κέντρου εκμάθησης.

Απολαμβάνετε το περιεχόμενο μας? Εγγραφείτε στο newsletter μας!

Η εργασία με προνύμφη μύγας φρούτων, έδειξε χαρακτηριστικά κυκλώματος που θύμιζαν εντυπωσιακά εξέχουσες και ισχυρές αρχιτεκτονικές μηχανικής μάθησης. Η ομάδα ευελπιστεί ότι η συνεχής μελέτη θα αποκαλύψει ακόμη περισσότερες υπολογιστικές αρχές και θα εμπνεύσει ενδεχομένως νέα συστήματα τεχνητής νοημοσύνης.