2328
Дослідники завершили першу повну карту центральної нервової системи дорослого самця плодової мухи — від мозку та обох зорових часток до вентрального нервового ланцюжка, який виконує функції, частково схожі на спинний мозок хребетних. Новий конектом охоплює понад 166 тисяч нейронів і мільйони контактів між ними та став результатом майже двох десятиліть розвитку електронної мікроскопії й автоматичного аналізу зображень.
Коли HHMI Janelia Research Campus у 2008 році поставив мету створити повну карту мозку мухи, значна частина нейробіологів вважала проєкт занадто дорогим, повільним і не надто корисним. На той момент найвідомішим повним конектомом була нервова система черв’яка C. elegans із лише 302 нейронами.
Плодова муха була зовсім іншим масштабом. Її мозок має понад сто тисяч нейронів, а кожен нейрон може утворювати велику кількість контактів. За технологіями початку проєкту дослідники оцінювали, що повне картування вимагало б роботи приблизно 500 людей протягом десяти років.
Щоб зробити задачу реальною, команди Janelia вдосконалювали електронну мікроскопію, автоматизували збір зображень і разом із Google Research створювали алгоритми для розпізнавання та трасування нейронів.
Проміжним проривом став hemibrain, опублікований у 2020 році. Він містив близько 25 тисяч нейронів половини мозку мухи й на той час був найбільшим детальним конектомом. Саме цей ресурс показав, що за картою зв’язків можна робити конкретні прогнози про поведінку й роботу нервових схем.
Новий етап охоплює вже всю центральну нервову систему самця Drosophila — мозок, обидві зорові частки та вентральний нервовий ланцюжок. Це дозволяє простежувати повний шлях сигналу від сенсорного нейрона до рухової відповіді.
Карта вже дала змогу порівнювати чоловічу та жіночу нервові системи. Дослідники побачили, що сенсорні та моторні схеми значною мірою спільні, тоді як статеві відмінності концентруються у вищих центрах, де окремі «перемикачі» перенаправляють однакові сигнали в різні поведінкові реакції.
Приблизно сто типів інтернейронів, специфічних для самців, утворюють щільно пов’язану мережу в центральному мозку. Вона координує значну частину поведінки, характерної саме для самців, включно з елементами залицяння та агресії.
Повний конектом також показав масштаб зорової обробки. Сигнали від очей доходять далеко в глибину мозку й залучають понад половину типів нейронів. За структурою контактів дослідники можуть прогнозувати функції тисяч клітин, фізіологію яких безпосередньо ще не вимірювали.
Тепер методи, відпрацьовані на мухах, переносять на хребетних. Janelia створює конектом личинки даніо-реріо разом із записами активності мозку під час поведінки та починає роботу з дорослою прозорою рибою Danionella. Мета нового етапу — перейти від карти дротів до механістичного пояснення того, як структура нервової системи породжує поведінку.
https://phys.org/news/2026-09-connectome-pursuing-fly-brain-rewired.html
