За лаиците ова откритие може да изгледа како тривијална работа. На крајот на краиштата, мозокот на овошната мушика, односно Drosophila melanogaster, е со големина на зрно сол, додека оној од нејзината ларва е уште помал. Но, подвигот е историски. Досега успеавме целосно да ги мапираме мозочните врски на само неколку ситни животински видови – црв, ларва од асцидии и морски глисти, чиишто мозоци имаат едвај неколку стотини или неколку илјади неврони.

Иако изгледаат како обоени балони, всушност сите овие објекти претставуваат поврзани неврони во мозокот на ларва од овошна мушичка. Универзитет Џон Хопкинс | Универзитет Кембриџ

Мозочната карта на ларвата на мушичката вклучува повеќе од 3000 неврони и ги прикажува сите 548 000 врски помеѓу нив. Изборот на овој инсект никако не бил случаен: Drosophila е широко користен во научните истражувања бидејќи нејзиниот мозок, иако е толку мал, е неверојатно сложен и сличен со човечкиот.

Мапирањето на мозокот и неговите нервни врски е мошне сложена и исклучително долга работа, дури и со користење на најсовремените технологии. За да се добие целосна слика на клеточно ниво, мозокот мора да се подели на стотици, па дури и илјадници поединечни примероци на ткиво, при што секоја од нив мора да се фотографира со електронски микроскопи. Дури откако тоа ќе биде направено, неврон по неврон, се продолжува со составување на парчињата за да се открие целосната загатка на мозокот.

Беа потребни повеќе од десет години за мапирање на мозокот на ларва од Дрософила, но во следната деценија научниците се надеваат дека ќе почнат да ги проучуваат синапсите на глувците кои имаат милион пати поголем мозок од ларвата на овошната мушичка. Но, мапирање на мозокот луѓето... можеби никогаш нема да дочекаме. Човекот има 86 милијарди неврони и стотици трилиони нервни врски (синапси). Направете малку математика.

Овој дијаграм ги прикажува врските во мозокот на овошната мушичка. Секоја точка претставува неврон. Невроните со повеќе слично поврзување се нацртани поблиску еден до друг. Линиите ги прикажуваат врските помеѓу невроните. Границата покажува примери на различни невронски структури и форми. Фото: Бенџамин Педиго

Мапирањето на мозокот на ларвата Drosophila беше можно благодарение на голем тимски напор – најнапред истражувачите од Кембриџ направија слики од мозокот со висока резолуција, а потоа ги проучуваа за да го идентификуваат секој неврон. Податоците од Кембриџ биле предадени до Универзитетот Џон Хопкинс каде научниците, користејќи оригинален код што самите го создале, ги анализирале мозочните врски повеќе од три години. На крајот, сите заедно можеле да му доделат категорија на секој неврон (вкупно 93 категории) врз основа на улогата што тој ја имал, откривајќи дека најпрометните кола се оние што носат информации до и од невроните во центарот за учење.

Овошната мушичка Drosophila melanogaster е мошне важен модел организам. Фото библиотека Eye of Science/Science

Следниот чекор е подобро да се разберат нервните структури вклучени во одредени аспекти на однесувањето, како што се донесувањето одлуки и учењето, и да се набљудуваат синапсите додека инсектот врши некоја активност.

Резултатите од ова истражување беа претставени овој месец во Science.