ड्रोसोफिला मस्तिष्क मानचित्र के एक हिस्से को बनाने में 250 लोगों और $ 40 मिलियन के प्रयासों को बनाने में 12 साल लगे

ड्रोसोफिला, या फल मक्खियों, उत्कृष्ट अनुसंधान सामग्री हैं। सिर्फ इसलिए कि वे बहुत जल्दी प्रजनन करते हैं, संतान को जन्म देते हैं, और विकासवादी परिवर्तन हफ्तों, महीनों या वर्षों के लिए ट्रैक किए जा सकते हैं।

ये मक्खियां मस्तिष्क का अध्ययन करने वाले वैज्ञानिकों के लिए काम आईं। चूंकि इन कीड़ों का गैंग्लियन छोटा है, तो आप इसे बिना किसी समस्या के स्कैन कर सकते हैं। दूसरे दिन, जेनेलिया रिसर्च कैंपस के वैज्ञानिकों ने अपने 12 साल के काम का नतीजा प्रकाशित किया - एक ड्रोसोफिला मस्तिष्क का नक्शा, जो इस समय सबसे विस्तृत है।

जेनेलिया रिसर्च कैंपस हॉवर्ड ह्यूजेस मेडिकल इंस्टीट्यूट का हिस्सा है। विश्वविद्यालय की टीम ने एक छोटे से मक्खी के मस्तिष्क का नक्शा बनाने के लिए 12 साल और 40 मिलियन डॉलर खर्च किए। ये 25 हजार न्यूरॉन्स हैं और उनके बीच लगभग 20 मिलियन कनेक्शन हैं। और यहां तक ​​कि यह पूरे मस्तिष्क नहीं है, लेकिन इसका केवल एक तिहाई है, हालांकि सबसे महत्वपूर्ण एक है। इसमें मेमोरी, नेविगेशन और लर्निंग के लिए जिम्मेदार विभिन्न ऑर्गेनोइड हैं।



शोधकर्ताओं के अनुसार, एक मस्तिष्क कनेक्शन (यह उनके बीच सभी कनेक्शनों के साथ एक अंग का एक मानचित्र है) न्यूरोसर्जन और वैज्ञानिकों के लिए बुनियादी संसाधनों में से एक बन जाएगा जो कीटों और अन्य जीवित चीजों के तंत्रिका तंत्र का अध्ययन करते हैं। एक छोटी सी मक्खी के मस्तिष्क का निर्णय लेने से आप व्यक्तिगत ऑर्गेनोइड के काम का न्याय कर सकते हैं, कैसे कनेक्शन बनाए जाते हैं और मस्तिष्क सामान्य रूप से कैसे काम करता है।

सरल से जटिल तक - यह इस प्रकार है कि वैज्ञानिक अब कार्य कर रहे हैं। आधुनिक प्रौद्योगिकियां अभी भी मानव मस्तिष्क के किसी भी प्रकार के विस्तृत संबंध बनाने की अनुमति नहीं देती हैं, इसलिए, बहुत सरल प्राणियों के मस्तिष्क का अध्ययन किया जा रहा है। वैसे, पहला जीवित जीव जिसका मस्तिष्क "विघटित" था, एक निमेटोड था। उनके तंत्रिका नोड में केवल 302 न्यूरॉन्स होते हैं जिनके बीच 7 हजार कनेक्शन होते हैं। यहां तक ​​कि यह 1986 के लिए एक बेहद मुश्किल काम था।

धीरे-धीरे, विशेषज्ञ जानवरों और मनुष्यों के मस्तिष्क के काम के बारे में अधिक से अधिक जानकारी प्राप्त करते हैं। लेकिन सबसे महत्वपूर्ण कार्यों में से एक कनेक्शन बनाना है। यह डीकोडिंग डीएनए की तरह ही महत्वपूर्ण है। एक कनेक्शन को आकर्षित करने से व्यक्तिगत अंग और कोशिकाओं की बातचीत को ट्रैक करना संभव हो जाता है।

2004 में, इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप द्वारा प्राप्त न्यूरॉन्स की छवियों के विश्लेषण के लिए एक तकनीक विकसित की गई थी। यह एक बड़ी उपलब्धि थी, जिसने कई बार मस्तिष्क के "डिक्रिप्शन" को तेज किया। लेकिन इस मामले में भी, ड्रोसोफिला के मस्तिष्क ने 250 लोगों की ताकत की मांग की - यही है कि कितने वैज्ञानिकों ने 12 साल तक इस परियोजना पर काम किया।



इस बार तकनीक में सुधार किया गया और इसे अंतिम रूप दिया गया। परिणामस्वरूप, यह पता चला कि इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप द्वारा प्राप्त छवियों को मस्तिष्क के तीन-आयामी मानचित्र में परिवर्तित किया गया था। ड्रोसोफिला के मस्तिष्क को न्यूरॉन्स की छवियों को प्राप्त करने के लिए 20 एनएम मोटी पतली प्लेटों में कटौती करनी पड़ी। यह वे थे जो फोटो खिंचवा रहे थे।

तंत्रिका नेटवर्क के उद्भव के बाद, वैज्ञानिकों ने उन्हें व्यक्तिगत कोशिकाओं के बीच ट्रैकिंग कनेक्शन के साथ मस्तिष्क क्षेत्रों के तीन आयामी मानचित्रों को संकलित करने के लिए उपयोग किया। लेकिन कंप्यूटर सभी आवश्यक कार्य नहीं कर सकता है - वैज्ञानिकों को मशीन के संचालन की जांच करने और "मैनुअल" कार्यों को करने के लिए दोनों को शामिल करने की आवश्यकता है, जिसे कंप्यूटर अभी तक संभालने में सक्षम नहीं है।


वैज्ञानिकों को Google के डेवलपर्स ने मदद की, जिन्होंने विशेषज्ञों के लिए आवश्यक विश्लेषण प्रणाली बनाई। अंतिम परिणाम बेहद स्वैच्छिक था - लगभग 100 गीगाबाइट डेटा सरणी "वजन"।

Google से जुड़ने वाले अन्य विद्वान Google के साथ सहयोग कर रहे हैं। उदाहरण के लिए, एक गीत मस्तिष्क अध्ययन परियोजना के हिस्से के रूप में। पक्षियों के दिमाग खुद बहुत जटिल होते हैं, इसलिए निकट भविष्य में, कनेक्शन दिखाई देने की संभावना नहीं है। वैज्ञानिक काम और मस्तिष्क क्षेत्रों के कुछ पहलुओं का अध्ययन करते हैं - उदाहरण के लिए, वे जो गीतों को याद करने के लिए जिम्मेदार हैं। इसके अलावा, माउस मस्तिष्क के एक घन मिलीमीटर अनुभाग का पहले विश्लेषण किया गया था।

जैसा कि उन विशेषज्ञों के लिए है जो ड्रोसोफिला मस्तिष्क संयोजी बनाते हैं, वे काम करना जारी रखते हैं। उनका लक्ष्य फल मक्खी के एक पूर्ण मस्तिष्क कनेक्शन को संकलित करना है - पुरुष और महिला दोनों। इसके लिए 5 मिलियन डॉलर का बजट आवंटित किया गया है।

यदि आप माउस ब्रेन को डिक्रिप्ट करते हैं, तो, वैज्ञानिकों के अनुसार, यह आधा बिलियन अमेरिकी डॉलर और इससे भी अधिक समय लेगा।