دستاورد بزرگ دانشمندان برای رمزگشایی از مغز انسان

به گزارش اکوایران، دانشمندان به دستاوردی بزرگ دست یافته‌اند و موفق به نقشه‌برداری از تمام نورون‌های مغز یک مگس میوه بالغ ماده (Drosophila melanogaster) شده‌اند.

به نوشته ساینس الرت، مغز این مگس که تقریبا به اندازه یک دانه خشخاش است، شامل 139 هزار و 255نورون و 50 میلیون اتصال عصبی است؛ در حالیکه مغز انسان با 80 میلیارد نورون و 100 تریلیون اتصال عصبی، بسیار پیچیده‌تر است، این نقشه‌برداری دقیق یک پیشرفت مهم در علوم اعصاب محسوب می‌شود.

این نقشه‌برداری نخستین نقشه کامل از مغز یک جاندار بالغ با این سطح از پیچیدگی است. تلاش‌های قبلی، مانند نقشه‌برداری از مغز لارو مگس میوه یا 20 هزار نورون در مغز نیمه‌کامل یک مگس بالغ، از نظر دشواری و پیچیدگی فاصله بسیاری زیادی با تلاش فعلی دارند.

انتظار می‌رود این مطالعه و پیشرفت چشمگیر، مطالعات علوم اعصاب مگس میوه را به‌طرز قابل‌توجهی پیش ببرد، زیرا سطح بی‌سابقه‌ای از جزئیات در ساختار مغز مگس را فراهم می‌کند.

در گذشته، نخستین تلاش‌های موفقیت‌آمیز نقشه‌برداری مغز در دهه 1960 با یک کرم کوچک شروع شد که تنها 302 نورون دارد. از آن زمان، تکنولوژی به‌طور چشمگیری این فرآیند را تسریع کرده است. نقشه‌برداری مشابهی که در گذشته بیش از 12 سال زمان می‌برد، اکنون در کمتر از یک ماه انجام می‌شود. نقشه جدید مغز مگس میوه که توسط تیمی از 122 موسسه تهیه شده است، به 21 میلیون عکس میکروسکوپی از بیش از 7 هزار بخش مغز مگس نیاز داشت. دانشمندان سپس رایانه‌ها را به گونه‌ای برنامه‌ریزی کردند تا با کمک هوش مصنوعی تصویر هر دو اتصال نورونی به شکل سه‌بعدی باشد.

هوش مصنوعی پیشرفته، نقش کلیدی در تحلیل این داده‌های وسیع ایفا کرد که پردازش دستی آن بیش از 33 سال زمان می‌برد.

این نقشه مغز مگس میوه همچنین 8453 نوع سلولی شناخته‌شده را شناسایی کرد که بیش از 4500 مورد آن کشفیات جدید هستند. این نقشه دقیق به دانشمندان ابزاری قدرتمند برای درک شبکه‌های عصبی ارائه و به آن‌ها امکان می‌دهد تا رفتارهای پیچیده‌ای مانند راه رفتن، پرواز و پردازش حسی را مطالعه کنند.

یکی از دانشمندان اعلام کرده: «نقشه مغزی جدید به محققان کمک می‌کند درک بهتری از نحوه عملکرد یک مغز سالم داشته باشند. در آینده امیدواریم که بتوانیم فرایند به وجود آمدن مشکل در مغز خودمان را با مغز مگس‌ها مقایسه کنیم.»

نتایج این تحقیقات در مجله نیچر منتشر شده و احتمال دارد که این تحقیق به دریافت جایزه نوبل منجر و به شش جایزه نوبلی که تاکنون به مطالعات مرتبط با مگس میوه اعطا شده، افزوده شود.