Вперше науковці змогли відобразити всі зв’язки між нейронами в усій центральній нервовій системі дорослої плодової мушки — це прорив, який спростовує давню теорію про те, як мозок контролює рухи.
Дослідження
Міжнародна команда під керівництвом Гарвардської медичної школи та Принстонського університету опублікувала повну конектому дорослої плодової мушки (Drosophila melanogaster) 8 червня в журналі Nature. Дослідження, профінансоване ініціативою BRAIN, NIH та NSF, об’єднало нову карту нервового тяжа мухи (аналог спинного мозку) з раніше опублікованою конектомою мозку від консорціуму FlyWire. Фінальний набір даних, названий BANC (Brain and Nerve Cord), поєднує мільйони високороздільних електронно-мікроскопічних знімків тисяч надтонких зрізів однієї мухи з використанням спеціальних інструментів вирівнювання та реконструкції на основі ШІ.
Аналізуючи ці структурні дані, команда виявила, що контроль рухів для складних дій, як-от ходьба та політ, є високорозподіленим. Замість того, щоб покладатися на центральний командний центр у мозку, нейронні ланцюги в окремих ніжках самостійно керують власною локальною механікою і просто взаємодіють із сусідніми кінцівками для координації ходи. «Ми вперше бачимо всі нейрони та їхні зв’язки як єдине ціле і можемо запитати: „Чого ми з цього навчаємося?“», — сказала співстарша авторка Рейчел Вілсон, професорка нейробіології з HMS. Співстарший автор Вей-Чун Аллен Лі, доцент нейробіології з HMS, додав: «Дуже важливо мати якомога повнішу конектому центральної нервової системи, щоб ми могли пов’язати мозок і тіло та почати думати про поведінку цілісно».
Чому це важливо
Цей децентралізований принцип зв’язків суперечить столітнім уявленням про те, що мозок діє як генеральний директор, який віддає команди пасивним частинам тіла. Натомість нервова система мухи нагадує мережу локальних процесорів. Для вашого власного пізнання це означає, що багато навичок — як-от друкування, водіння автомобіля чи гра на інструменті — можуть керуватися спеціалізованими ланцюгами в спинному мозку та периферичних нервах, звільняючи ваш мозок для планування вищого рівня. Розуміння цієї архітектури також може надихнути на нові моделі ШІ та роботів, які ефективніше орієнтуються у складних середовищах.
Що ви можете зробити
Ви можете тренувати свій мозок покладатися на локальні моторні ланцюги, практикуючи складні повторювані рухи, доки вони не стануть автоматичними — наприклад, вивчення нового танцювального кроку чи музичної гами. Таке «групування» передає контроль від свідомого мислення до спеціалізованих нейронних модулів. Спробуйте вправи для тренування мозку, які кидають виклик координації рук і очей або розпізнаванню образів, щоб зміцнити ці розподілені мережі.
Джерело: Neuroscience News
Цікавитесь власним мозком? Пройдіть наш безкоштовний адаптивний IQ-тест або спробуйте 306 рівнів тренування мозку.
