Cientistas gravaram o vídeo do sistema nervoso da mosca da fruta

O sistema nervoso não apenas dos seres humanos, mas também dos organismos, incluindo insetos, é um objeto muito difícil de estudar. Apesar de décadas de pesquisa, os cientistas ainda não entendem completamente como tudo funciona. No entanto, pode-se acreditar que a solução já está próxima.

Fosse o que fosse, os especialistas do Howard Hughes Medical Institute conseguiram filmar o trabalho do sistema nervoso central de Drosophila, a mosca da fruta. Os cientistas publicaram os resultados do trabalho na revista oficial Nature .

Em seu projeto, os cientistas não trabalharam com um inseto adulto (imago), mas com sua larva. O vídeo mostra claramente como várias seções do sistema nervoso da larva são ativadas quando ele faz movimentos. Segundo especialistas, este projeto ajudará a entender como várias partes do sistema nervoso larval interagem, incluindo o gânglio cerebral e a medula espinhal. Os cientistas também esperam criar um modelo de processos que ocorrem no sistema nervoso da larva.



Para obter um brilho, os autores tiveram que modificar imediatamente o DNA do corpo, garantindo que os neurônios começassem a sintetizar uma proteína fluorescente quando os impulsos elétricos correspondentes passassem pelo tecido. Os cientistas realizaram observações usando microscopia de iluminação planar, onde um laser é usado para obter uma seção óptica em um local com moléculas fluorescentes.

Como se viu, apenas esse método é mais eficaz nesse caso. Em breve, os cientistas começarão a trabalhar com outros organismos, incluindo os adultos de Drosophila, peixes e pequenos embriões de roedores (principalmente camundongos), nos estágios iniciais do desenvolvimento.

A propósito, vários grupos de cientistas continuam estudando um organismo como um nemátodo ( Caenorhabditis elegans) Este é o organismo mais estudado na Terra, e o indivíduo adulto é composto por 959 células, e o sistema nervoso do indivíduo é composto por 302 neurônios. Portanto , surgiu a idéia de criar um modelo de nematóide virtual.



O projeto para estudar e digitalizar esse organismo vivo até levantou fundos no Kickstarter . Agora, o projeto está em um dos estágios de implementação e cientistas da Itália, Espanha, Rússia, Portugal e Alemanha estão participando.

Curiosamente, os cientistas ainda conseguiram descrever o trabalho e as conexões entre todos os 302 neurônios do cérebro do verme, além de simular o trabalho do cérebro em um modelo digital. Os cientistas colocaram um modelo digital em um robô do Lego Mindstorms EV3 (uma revisão no Geeks), cujos elementos têm seus análogos no corpo de um verme real. Então, o sonar aqui substituiu o nariz do verme e os servos - neurônios motores em cada parte do corpo do verme.



Vale ressaltar que a simulação do cérebro ainda não está completa - os cientistas usaram algumas simplificações e aproximações para lançar uma cópia digital no tempo previsível. Mas o fato é que mesmo uma cópia simplificada foi capaz de proteger o robô de colisões com obstáculos (sem instruções adicionais no programa). Além disso, o robô foi capaz de escolher independentemente a direção do movimento, o que também pode ser chamado de conquista significativa.

Source: https://habr.com/ru/post/pt382781/