Pokroili go na drobne plasterki. Przełomowe badanie „pomoże zrozumieć, jak działa ludzki mózg”

Pokroili go na drobne plasterki. Przełomowe badanie „pomoże zrozumieć, jak działa ludzki mózg”

Dodano: 
Mucha
Mucha Źródło: Pixabay / terski
Pomimo licznych nieprzychylnych muchom powiedzonek, przedstawiających te owady w złym świetle, warto powiedzieć o nich jedno – są to stworzenia naprawdę wyjątkowe i niedoceniane. Niedawno postanowili niedawno dogłębnie przeanalizować struktury mózgu zwierzęcia. Choć mowa o organie o wielkości okruszka, to jednak zachodzą w nim skomplikowane obliczenia, umożliwiające Musce chodzenie, latanie czy „śpiewanie”.

Muchy nie kojarzą się nam dobrze, ze względu na ich upodobanie do zanieczyszczonego środowiska, wydawane dźwięki czy fakt, że potrafią być latem męczące bardziej nawet od pospolitych komarów (Culex pipiens).

Niedawno naukowcy po raz pierwszy dogłębnie zbadali mózg muchy, identyfikując jego położenie czy kształt. Wyodrębnili 130 tysięcy komórek, które tworzą 50 milionów połączeń. Przy ludzkim mózgu, który zawiera około 86-100 miliardów neuronów i tworzy około 100 bilionów połączeń, wydaje się to niewiele, ale warto podkreślić, że człowiek jest od muchy większy około 243 razy, a mózg Homo sapiens ma 13 miliardów razy większą objętość.

Fascynujące badanie. „Pomoże nam zrozumieć, jak działa nasz własny mózg”

Obrazowanie mózgu muchy zostało opublikowane w jednym z najbardziej prestiżowych czasopism naukowych – „Nature”. Jak podaje brytyjska stacja BBC News, badanie to jest „najbardziej szczegółową analizą mózgu dorosłego zwierzęcia [z rodziny muchowatych – przyp. red.], jaką kiedykolwiek przeprowadzono”. Dziennikarze w rozmowie z doktorem Gregorym Jefferisem z Laboratorium Biologii Molekularnej Rady Badań Medycznych w Cambridge powiedział, że dziś nie wiadomo tak naprawdę, jak sieć komórek mózgowych każdego człowieka umożliwia mu interakcję z samym sobą i światem dookoła. Na przykład jak sygnały przepływają przez system nerwowy, który pozwala nam przetwarzać informacje lub rozpoznać twarz, głos? Jak sygnały dźwiękowe przetwarzane są na sygnały elektryczne? Pytania te, póki co, pozostają bez odpowiedzi.

– Mapowanie mózgu muchy jest naprawdę niezwykłe i pomoże nam zrozumieć, jak działa nasz własny mózg – uważa dr Jefferis. Obrazowanie ukazuje złożoną plątaninę „okablowania” organu. Kształt i struktura to klucz do zrozumienia, jak mózg muchy jest w stanie dokonywać tak potężnych obliczeń. Obecnie naukowcy i inżynierowie nie są w stanie stworzyć komputera o wielkości 100 mikrometrów sześciennych, który miałby tak duże możliwości, jak mały mózg niedocenionej muchy.

– Posiadanie kompletnego konektomu [innymi słowy – pełnej mapa sieci połączeń neuronalnych – red.] czegoś, co ma 130 000 przewodów, jest niesamowitym osiągnięciem technicznym, które toruje drogę do znalezienia konektomów dla większych mózgów, takich jak mysz [ma objętość 500 mm³, 70 mln neuronów i tworzy 100-1000 mld połączeń synaptycznych – red.] i być może za kilka dziesięcioleci nasz własny – mówi w rozmowie z British Broadcasting Corporation dr Lucia Prieto Godino, która prowadzi badania mózgu w Instytucie Francisa Cricka w Londynie.

Pocięli mózg muchy na drobne plasterki. Wszystko stało się jasne

Jak czytamy, naukowcom udało się tym razem zidentyfikować konkretne przewody mózgu (u podstawy), odpowiedzialne za ruch czy widzenie (z boku, złożony z większej liczby neuronów, bo jest to o wiele bardziej skomplikowane dla owada zadanie). Póki co badacze nie wiedza jednak jeszcze, jak połączone są ze sobą te obwody.

Gdy jednak to ustalą, być może dowiemy się, dlaczego mucha tak łatwo ucieka przed łapką, którą próbujemy pozbawić ją życia. Wiadomo, że mucha zauważa przeszkodzę, a jej mózg pospiesznie nadaje sygnał do nóg – wtedy mucha odskakuje, co dzieje się niemal automatycznie, szybciej niż prędkość procesu myślowego.

Jak fotografowano mózg muchy? Pocięto go na drobniuteńkie plasterki i każdy taki fragmencik — a było ich 7 tys. – został sfotografowany. Potem cyfrowo połączono je w całość, w czym pomocna była sztuczna inteligencja.

Owad może przenosić groźne bakterie i wirusy

Muscę domestica można spotkać na całym świecie. Samica potrafi mierzyć 7,5 mm. Oczy owada pozwalają mu na rejestrowanie wszystkiego, co dzieje się dookoła. Nie lata szybko – około 8 kilometrów na godzinę, machając przy tym skrzydełkami 200 razy na sekundę.

Żywot muchy nie trwa zbyt długo – około czterech tygodni. Jest to i tak dobry wynik w porównaniu do komara pospolitego, który może przetrwać ok. 7-10 dni. Musca żywi się płynami. Jaja, które składane są w odchodach, składowane są przez muchę masowo – w trakcie jednego procesu mucha pozostawia ich od 80 do 100.

To, co jest najgroźniejsze dla człowieka, gdy mowa o tym owadzie, to powierzchnia jej ciała i jelita, gdzie znajdować mogą się niebezpieczne mikroorganizmy, wywołujące dur brzuszny czy gruźlicę.

Czytaj też:
Odkrycie pozwoli w przyszłości lepiej diagnozować pacjentów ze zmianami nowotworowymi
Czytaj też:
O krok od tragedii. Chciała podać alkotubkę wnuczce, pomyliła ją z musem

Źródło: BBC News / nature.com