В мозге плодовой мушки во второй раз картировали все нейроны и связи между ними. Совместная работа биологов из Janelia Research Campus института Howard Hughes Medical Institute и компьютерных учёных из Google выявила более 300 миллионов синаптических связей в мозге. Нервная система плодовой мушки состоит примерно из 150 000 нейронов, и в мозге находится лишь их часть.
Исследователи разделили мозг мухи и часть брюшного нервного тяжа на множество срезов через равные промежутки. Эти срезы, полученные с помощью электронной микроскопии, собрали заново с использованием компьютерных моделей. Генеративный искусственный интеллект устранял пробелы и искажения, возникшие из-за разрезания, а другие модели отслеживали клеточные мембраны и восстанавливали формы нейронов в трёхмерном пространстве. Дополнительные модели распознавали синапсы и классифицировали их по типам. Люди-эксперты с помощью обратной связи корректировали точность моделей при выявлении синапсов. От диссекции мозга до завершения карты связей прошло около четырёх лет.
Эта карта, называемая коннектомом, показывает расположение каждого нейрона в мозге и синаптические связи, которые он устанавливает с другими нейронами. Эти связи определяют обработку сенсорных сигналов, направление информации в соответствующие центры, а также такие результаты, как формирование воспоминаний или движение мышц. Исследователи ожидают, что карта обеспечит нейробиологам подробную основу для изучения работы мозга.
Вместе с ранее завершённым коннектомом самки новая работа позволила изучить различия между мужским и женским мозгом. Исследователи выявили 289 специфичных для самцов и 71 специфичный для самок нейрон. Было также установлено, что 138 нейронов, присутствующих у обоих полов, формируют у самцов и самок разные формы и связи. Эти различия не всегда можно было напрямую объяснить генами doublesex (dsx) и fruitless (fru), играющими роль в определении пола. Специфичные для пола нейроны в основном были сосредоточены на путях обработки информации более высокого уровня и принятия решений, вдали от базовой сенсорной обработки или моторного контроля.
Исследователи отмечают, что методы, разработанные при картировании мозга мухи, могут применяться к более сложным организмам. Однако для надёжной оценки индивидуальных различий потребуются десятки коннектомов, а сам процесс должен выполняться быстрее, чем за четыре года.
Почему это важно
Эта работа представляет собой доступную справочную основу для нейробиологов, которые хотят изучать работу мозга не столько на уровне отдельных клеток, сколько через структуру связей между ними. Карта может упростить проверку того, какие группы связей играют роль в процессах от обработки сенсорной информации до принятия решений и моторных реакций; в частности, тот факт, что различия между самцами и самками мух нельзя объяснить только генами, определяющими пол, переводит исследовательский вопрос к архитектуре связей. Концентрация специфичных для пола нейронов на путях обработки информации более высокого уровня позволяет подробно изучать взаимосвязь между базовыми органами чувств и поведенческими решениями. Вместе с тем для выявления индивидуальных различий требуется множество карт и более быстрое их создание. Насколько эти методы могут применяться к более сложным организмам, остаётся открытым вопросом.
Предыстория
Во-вторых, FikirPilot — не новое имя в нашем архиве: за последние 90 дней мы опубликовали новость, в которой упоминалось это имя; статья датирована 24 августа 2026 года.