La drosophile, ou mouches des fruits, est un excellent matériel de recherche. Tout simplement parce qu'ils se reproduisent très rapidement, donnant une progéniture, et les changements évolutifs peuvent être suivis pendant des semaines, pas des mois ou des années.
Ces mouches sont utiles pour les scientifiques
qui étudient le cerveau . Étant donné que le ganglion de ces insectes est petit, vous pouvez le scanner sans aucun problème. L'autre jour, des scientifiques du Janelia Research Campus ont publié le résultat de leurs 12 années de travail - une carte du cerveau de la drosophile, la plus détaillée du moment.
Janelia Research Campus fait partie de l'Institut médical Howard Hughes. L'équipe universitaire a passé 12 ans et 40 millions de dollars pour cartographier le cerveau d'une petite mouche. Ce sont 25 000 neurones et environ 20 millions de connexions entre eux. Et même ce n'est pas tout le cerveau, mais seulement un tiers, bien que le plus important. Il abrite les différents organoïdes responsables de la mémoire, de la navigation et de l'apprentissage.
Selon les chercheurs, une connexion cérébrale (c'est une carte d'un organe avec toutes les connexions entre eux) deviendra l'une des ressources de base pour les neurochirurgiens et les scientifiques qui étudient le système nerveux des insectes et autres êtres vivants. Déchiffrer le cerveau d'une petite mouche vous permet de juger du travail des organoïdes individuels, comment les connexions sont établies et comment le cerveau fonctionne en général.
Du simple au complexe - c'est ainsi que les scientifiques agissent maintenant. Les technologies modernes ne permettent toujours pas de créer une quelconque connexion détaillée du cerveau humain, par conséquent, le cerveau de créatures beaucoup plus simples est à l'étude. Soit dit en passant, le premier organisme vivant dont le cerveau a été «déchiffré» était un nématode. Son nœud nerveux se compose de seulement 302 neurones avec 7 mille connexions entre eux. Même cela a été un travail extrêmement difficile pour 1986.
Progressivement, les experts reçoivent de plus en plus d'informations sur le travail du cerveau des animaux et des humains. Mais l'une des tâches les plus importantes consiste à établir une connexion. C'est tout aussi important que le décodage de l'ADN. L'établissement d'une connexion permet de suivre l'interaction des organites et des cellules individuelles.
En 2004, une technique a été développée pour analyser des images de neurones obtenues au microscope électronique. Ce fut une réalisation majeure, qui a parfois accéléré le "décryptage" du cerveau. Mais même dans ce cas, le cerveau de la drosophile exigeait la force de 250 personnes - c'est ainsi que de nombreux scientifiques ont travaillé sur ce projet pendant 12 ans.
Pendant tout ce temps, la technique a été améliorée et finalisée. En conséquence, il s'est avéré que les images obtenues au microscope électronique ont été converties en une carte tridimensionnelle du cerveau. Le cerveau de la drosophile a dû être découpé en plaques minces de 20 nm d'épaisseur pour obtenir des images de neurones. Ce sont eux qui ont été photographiés.
Après l'émergence de réseaux de neurones, les scientifiques les ont utilisés pour compiler des cartes tridimensionnelles des zones du cerveau avec des connexions de suivi entre les cellules individuelles. Mais l'ordinateur ne peut pas faire tout le travail nécessaire - les scientifiques doivent être impliqués ici, à la fois pour vérifier le fonctionnement de la machine et pour effectuer des tâches «manuelles», que l'ordinateur n'est pas encore en mesure de gérer.
Les scientifiques ont été aidés par les développeurs de Google, qui ont créé les systèmes d'analyse nécessaires aux spécialistes. Le résultat final a été extrêmement volumineux - le tableau de données "pèse" environ 100 gigaoctets.
D'autres chercheurs se connectant à Google collaborent avec Google. Par exemple, dans le cadre d'un projet d'étude sur le cerveau des oiseaux chanteurs. Le cerveau des oiseaux eux-mêmes est très complexe, donc dans un avenir proche, il est peu probable que les connexionomes apparaissent. Les scientifiques étudient certains aspects du travail et du cerveau - par exemple, ceux qui sont chargés de mémoriser des chansons. De plus, une section en millimètres cubes du cerveau de la souris a déjà été analysée.
Quant aux spécialistes qui composent la connectomie cérébrale de la drosophile, ils continuent de travailler. Leur objectif est de compiler une connexion cérébrale complète de la mouche des fruits - mâle et femelle. Un budget de 5 millions de dollars a été alloué à cet effet.
Si vous déchiffrez le cerveau de la souris, alors, selon les scientifiques, cela prendra plus d'un demi-milliard de dollars américains et encore plus de temps.
