В результате совместных усилий специалистов по онлайн-моделированию, нейробиологов и инновационных технологий искусственного интеллекта (ИИ), ученые из Принстонского университета создали подробную карту, включающую все 139 255 нейронов и около 50 миллионов синаптических связей в мозге плодовой мушки. Эти синапсы, представляющие собой места контакта между нейронами, отвечают за ключевые процессы мозга, изучение которых имеет важное значение для врачей в лечении таких заболеваний, как деменция, болезнь Паркинсона и Альцгеймер, отмечается в отчете исследователей.
«Каждый мозг, который мы по-настоящему сумеем понять, позволит нам расширить знания о работе мозга у других людей. Благодаря этому детальному плану у нас открываются перспективы для глубокого и беспрецедентного анализа», — заявил Себастьян Сон, профессор неврологии и компьютерных наук в Принстонском университете.
Специалисты подчеркнули, что мозг остается одним из наименее изученных органов, и современные методы лечения в основном направлены на облегчение симптомов, так как причины многих болезней остаются не выясненными. Именно поэтому открытие ученых из Принстона является важнейшим шагом на пути к созданию персонализированных методов терапии для пациентов с неврологическими расстройствами.
«Работа мозга во многом определяется тем, какие нейроны связаны между собой и насколько сильны эти связи. Получить полный план нейронных сетей у дрозофилы — объект моего многолетнего исследования с момента основания лаборатории в 2010 году — было моей мечтой», — рассказала Мала Мурти, директор Принстонского института неврологии и руководитель команды исследователей.
Коллектив FlyWire под руководством Принстона начал работу над проектом в 2016 году и достиг значительного прогресса в понимании функционирования человеческого мозга, создав подробную «дорожную карту» нейронов и синаптических соединений на примере взрослой плодовой мушки (Drosophila melanogaster). Эта карта, получившая название «коннектом», занимает около 14 гигабайт данных.
Исследователям удалось определить нейроны, которые контролируют движения мушки — движение вперед, назад, остановку или резкий разворот. Благодаря этому теперь возможно детальное исследование и цифровое моделирование работы мозга, что можно рассматривать как своеобразное «цифровое бессмертие».