Они могут ходить, зависать, а самцы могут даже петь песни о любви для вууф-партнёров - все это с мозгом, который меньше, чем пин-голова.
Впервые ученые, изучающие мозг мухи, определили положение, форму и связи каждой из ее 130 000 клеток и 50 миллионов связей.
Это самый детальный анализ мозга взрослого животного, который когда-либо производился.
Один ведущий специалист по мозгу, независимый от новых исследований, описал прорыв как огромный скачок в нашем понимании нашего собственного мозга.
Один из руководителей исследований сказал, что это прольет новый свет на механизм мысли.
Доктор Грегори Джефферис из лаборатории молекулярной биологии (LMB) в Кембридже сказал BBC News, что сейчас мы понятия не имеем, как сеть клеток мозга в каждой из наших голов позволяет нам взаимодействовать друг с другом и с окружающим миром.
- Какие у вас связи?
Как сигналы проходят через систему, которая позволяет нам обрабатывать информацию, чтобы распознать ваше лицо, которая позволяет вам слышать мой голос и превращать эти слова в электрические сигналы?
Картирование мухового мозга действительно удивительно и поможет нам понять, как работает наш собственный мозг. У нас в миллион раз больше клеток мозга, или нейронов, чем фруктовая муха, которая была изучена.
Как же схема электропроводки мозга насекомых может помочь ученым узнать, как мы думаем?
Изображения ученых, которые были опубликованы в журнале Nature, показывают, что электропроводка так же красива, как и сложная.
Его форма и структура являются ключом к тому, чтобы объяснить, как такой крошечный орган может выполнять столь много мощных вычислительных задач.
Разработка компьютера размером с маковое семя, способное выполнять все эти задачи, выходит за рамки современных научных возможностей.
Д-р Мала Мёрти, другой соруководитель проекта, из Принстонского университета, сказал, что новая схема проводки, известная как коннектом, будет преобразовываться для нейробиологов.
▪ Это поможет исследователям лучше понять, как работает здоровый мозг.
В будущем мы надеемся, что можно будет сравнить то, что происходит, когда что-то идет не так в нашем мозгу. Это мнение поддерживается доктором Люси Прието Годино, лидером группы по исследованию мозга в Институте Фрэнсиса Крика в Лондоне, который независим от исследовательской команды.
Исследователи закончили коннектомы простого червя с 300 проводами и личинкой с тремя тысячами, но наличие полного коннектома чего-то с 130 000 проводами - это удивительный технический подвиг, который открывает путь для поиска коннектомов для таких больших мозгов, как мышь, и, возможно, за несколько десятилетий нашей собственной.
Исследователи смогли определить отдельные схемы для многих отдельных функций и показать, как они связаны.
Например, провода, связанные с движением, находятся в основании мозга, в то время как провода, предназначенные для обработки зрения, находятся в стороне.
В последнем случае речь идет о гораздо большем количестве нейронов, поскольку для их зрения требуется гораздо больше вычислительной мощности.
В то время как ученые уже знали о разных схемах, они не знали, как они связаны друг с другом.
Другие исследователи уже используют схемы схемы, например, чтобы понять, почему мух так трудно плавить.
Проекции зрения обнаруживают, откуда идет ваша скрученная газета, и они передают сигнал мухам на ноги.
Но, что крайне важно, они посылают сильный прыжок к ногам, обращенным в сторону от объекта их неминуемой кончины.
Так что можно сказать, что они прыгают, даже не думая – буквально быстрее, чем скорость мысли.
Этот вывод может объяснить, почему мы редко сбиваем людей с толку.
Диаграмма проводки была сделана путем разрезания мухи мозга, используя, по сути, микроскопический сырный грейтер, фотографируя каждый из 7000 кусочков и делая их цифровым способом.
Затем команда Принстона применила искусственный интеллект для извлечения форм и связей всех нейронов.
Но ИИ не была идеальной – исследователям все еще приходилось исправлять более трех миллионов ошибок вручную.
Сам по себе это был технический тур де Сил, но работа была выполнена лишь наполовину.
Карта сама по себе была бессмысленной, если не было описания того, что должен был сделать каждый провод, по словам доктора Филиппа Шлегеля, который также является представителем лаборатории молекулярной биологии Совета медицинских исследований.
Эти данные немного похожи на карты Google, но для мозга: диаграмма проводки между нейронами - это как знать, какие структуры соответствуют улицам и зданиям.
Описывание нейронов - это как добавление названий улиц и городов, время открытия бизнеса, номера телефонов, отзывы и т.д.
К карте.
Для того, чтобы он был действительно полезным, нужно, чтобы и то, и другое было действительно полезным. Учёному, который хочет использовать его для руководства исследованиями, доступен коннектом мухи.
Доктор Шлегель считает, что мир неврологии увидит, как в ближайшие пару лет лавина открытий будет расти благодаря этой новой карте.
Человеческий мозг намного больше мух, и у нас пока нет технологии, чтобы запечатлеть всю информацию о его проводке.
Но исследователи считают, что, возможно, через 30 лет появится возможность иметь человеческий коннектом.
Говорят, что мозг мухи - это начало нового, более глубокого понимания того, как работает наш собственный разум.
Исследование проводилось в рамках широкого международного сотрудничества ученых под названием " Консорциум флайвир ".