Екип учени успя да състави първата "карта" на мозък на животно, неврон по неврон.
Това сочи публикация в сп. "Сайънс", която отваря нови пътища в човешкото познание: досега единствената подобна карта бе молекула по молекула, на червей и морско безгръбначно.
Ларвата на плодова мушица (Drosophila melanogaster) обаче променя правилата: работата на екипа, воден от испанеца Албер Кардона и хърватката Марта Златич от Лабораторията за молекулярна биология в Кеймбридж, успява да изгради точна представа за структура с 3016 неврона и 548 хил. връзки между тях; 93% от невроните са свързани с неврони в другото полукълбо. И всичко това - в обем, по-далък от маково семе.
Метро с 3000 спирки
"Да си представим, че метрото в един град има 3000 спирки, а всяка от тях е свързана с други 200", дава пример за "Ел Паис". А това бледнее пред човешкия мозък, в който има 86 млн. неврона; дори със своите 3000 обаче ларвата на плодовата мушица е способна да се справя с различни няанси на светлината или миризмите, да си намира храна, има краткокрайна и дълготрайна памет и е "самодостатъчна".
Първата карта на човешкия мозък, започната през 1888 г., така и не е довършена, но дори само тя постига много: показва, че мозъкът не е аморфна маса, а е организирана в отделни клетки или неврони.
Учените се надяват, че работата с ларвата на плодовата мушица може да подпомогне и тази за разчитане на човешкия. По-рано този век успели да "отделят" нервната система на лаврата, нарязали я на 5000 свръхтънки ивици и наблюдавали с електронен микроскоп. Преди това прекарали година и половина само за снимки на мозъка на ларва на шест часа.
Кардона измислил софтуер, който позволява тези изображения да се съединят с висока точност, както смартфоните са способни да създават панорамни снимки. Работата с този триизмерен модел, благодарение на софтуера, е като с картите на "Гугъл", пише "Ел Паис".
Последиците
Учените се надяват, че с помощта на картите на мозъка могат да направят пробиви в изследванията, свързани с дегенеративни заболявания. Вече се правят такива експерименти с ларви, но надеждата на изследователите е, че пробивите с времето ще имат отношение към състояния като атуизъм, шизофрения и епилепсия, които представляват отклонение в развитието на мозъка.
Кардона смята, че пробивът е въпрос на време; проблемът е колко ще струва. Само за началната работа, според различни проекти, може да са необходими между 500 млн. и 1 млрд. долара. "Човешкиян мозък ще изисква абсурдно количество ресурси."
Междувременно в Кеймдридж колеги на Кардона вече изготвят карта на мозъка на "зряла" муха, а резултатите се очакват догодина. Обект на интерес ще е и медоносната пчела със своя милион неврони. "Трябва да влезем в мозъка на пчелата, защото има езикови способности и да помни конкретни места през пейзажи, които продължават с километри. Как го прави? Как обяснява на друга пчела как да отиде до дадено място?"
Картата, според сп. "Сайънс", трябва да помогне на разбирането как мозъкът обработва потока от сетивна информация и я превръща в действия. Според съавтора Марта Златич свързаността в този мозък, който може да служи за ориентир, ще помогне за разбирането за заболяванията в човешкия.
Изненада
Кардона казва и че е изненадан от мозъка на ларвата: архитектурата му прилича на съвременните невронни мрежи, използвани в някои усъвършенствани софтуерни програми.
В традиционните невронни мрежи всеки слой неврони се свързва единствено със следващите: въпросът е как има връзки, които прескачат слоеве. Това води и до необикновени способности, казва Кардона.
Изумен е какво могат да направят ларвите със своите 3000 неврона, как търсят ферментирали плодове, за да се лекуват, защото знаят, че алкохолът убива паразитите им. Според него на базата на откритията ще има и нови развития в изкуствения интелект - например в машинното самообучение.