Οι ερευνητές κατανοούν τη δομή του εγκεφάλου και την έχουν χαρτογραφήσει με πολλές λεπτομέρειες, αλλά ακόμα δεν γνωρίζουν ακριβώς πώς επεξεργάζεται τα δεδομένα - αυτό απαιτεί ένα λεπτομερές «σχήμα» του εγκεφάλου. Οι επιστήμονες έχουν δημιουργήσει τώρα έναν τέτοιο χάρτη για μια προνύμφη μύγας φρούτων. Ονομάζεται σύνδεση και εμφανίζει 3016 νευρώνες και 548 συνάψεις ενός εντόμου, σύμφωνα με το Neuroscience News. Ο χάρτης θα βοηθήσει τους ερευνητές να κατανοήσουν καλύτερα πώς οι εγκέφαλοι των εντόμων και των ζώων ελέγχουν τη συμπεριφορά, τη μάθηση, τις λειτουργίες του σώματος και πολλά άλλα. Αυτή η εργασία μπορεί να εμπνεύσει ακόμη και βελτιώσεις στα δίκτυα τεχνητής νοημοσύνης.
«Μέχρι τώρα, δεν έχουμε δει τη δομή κανενός εγκεφάλου εκτός από τον στρογγυλό σκώληκα C. elegans, τον νηματώδη γυρίνο και το θαλάσσιο αγκυροβόλιο της προνύμφης, που έχουν αρκετές εκατοντάδες νευρώνες», δήλωσε η καθηγήτρια Marta Zlatik από το Εργαστήριο Μοριακής Βιολογίας του MRC. - Αυτό σημαίνει ότι η νευροεπιστήμη λειτουργούσε ως επί το πλείστον χωρίς κυκλώματα. Χωρίς να γνωρίζουμε τη δομή του εγκεφάλου, μαντεύουμε πώς γίνονται οι υπολογισμοί. Αλλά τώρα μπορούμε να αρχίσουμε να αποκτούμε μια μηχανιστική κατανόηση του πώς λειτουργεί ο εγκέφαλος».
Για να δημιουργήσει τον χάρτη, η ομάδα σάρωσε χιλιάδες φέτες του εγκεφάλου της προνύμφης με ένα ηλεκτρονικό μικροσκόπιο και στη συνέχεια τις ενσωμάτωσε σε έναν λεπτομερή χάρτη, σημειώνοντας όλες τις νευρικές συνδέσεις. Στη συνέχεια, χρησιμοποίησαν υπολογιστικά εργαλεία για να προσδιορίσουν τις πιθανές οδούς ροής πληροφοριών και τους τύπους «σχηματικών μοτίβων» στον εγκέφαλο του εντόμου. Παρατήρησαν μάλιστα ότι ορισμένα δομικά χαρακτηριστικά μοιάζουν πολύ με τη σύγχρονη αρχιτεκτονική βαθιάς μάθησης.
Οι επιστήμονες δημιούργησαν λεπτομερείς χάρτες του εγκεφάλου μιας μύγας φρούτων, ο οποίος είναι πολύ πιο περίπλοκος από μια προνύμφη μύγας φρούτων. Ωστόσο, αυτοί οι χάρτες δεν περιλαμβάνουν όλες τις λεπτομερείς συνδέσεις που είναι απαραίτητες για να ληφθεί μια αληθινή σχηματική εικόνα του εγκεφάλου.
Στην επόμενη φάση, η ομάδα θα διερευνήσει τις δομές που χρησιμοποιούνται για συμπεριφορικές λειτουργίες, όπως η μάθηση και η λήψη αποφάσεων, και θα μελετήσει επίσης τη δραστηριότητα του συνδέσμου όταν το έντομο εκτελεί ορισμένες ενέργειες. Και παρόλο που η προνύμφη της μύγας είναι ένα απλό έντομο, οι ερευνητές αναμένουν να δουν παρόμοια μοτίβα και σε άλλα ζώα. «Ακριβώς όπως τα γονίδια διατηρούνται σε όλο το ζωικό βασίλειο, νομίζω ότι τα βασικά μοτίβα των κυκλωμάτων που εφαρμόζουν αυτά τα θεμελιώδη πρότυπα συμπεριφοράς θα διατηρηθούν επίσης», είπε ο Zlatik.
Επίσης ενδιαφέρον: