Создана самая сложная карта мозга насекомых

12.03.2023

Исследователи понимают строение мозга и достаточно подробно его картографируют, но все еще не знают, как именно он обрабатывает данные - для этого требуется подробная "схема" мозга. Сейчас ученые создали такую карту для личинки плодовой мушки. Она называется коннектом и отражает 3016 нейронов и 548 тыс. синапсов насекомого, сообщает Neuroscience News. Карта поможет исследователям лучше понять, как мозг насекомых и животных контролирует поведение, обучение, функции организма и т.д. Эта работа может даже вдохновить на усовершенствование сетей искусственного интеллекта.

"До этого момента мы не видели структуру ни мозга, кроме круглого червя C. elegans, головастики низкохордовых и личинки морской анелиды, которые имеют несколько сотен нейронов, - сказала профессор Марта Златик из Лаборатории молекулярной биологии MRC. - Это значит, что нейронаука в большинстве своем работала без схем. Не зная структуры мозга, мы догадываемся о том, как производятся вычисления. Но теперь мы можем начать получать механистическое понимание того, как работает мозг".

Чтобы создать карту, команда отсканировала тысячи срезов мозга личинки с помощью электронного микроскопа, а затем интегрировала их в подробную карту, отметив все нейронные связи. Далее они использовали вычислительные инструменты для определения вероятных путей информационных потоков и типов "схемных мотивов" в мозгу насекомого. Они даже заметили, что некоторые структурные особенности очень напоминают современную архитектуру глубокого обучения.

Ученые создали подробные карты мозга плодовой мушки, которая гораздо сложнее личинки плодовой мушки. Однако эти карты не включают всех подробных связей, необходимых для получения подлинной схемы мозга.

На следующем этапе команда будет исследовать структуры, используемые для поведенческих функций, таких как обучение и принятие решений, а также будет изучать активность коннектома при выполнении насекомых определенных действий. И хотя личинка плодовой мушки является простым насекомым, исследователи ожидают увидеть подобные закономерности и у других животных. "Так же как гены сохраняются во всем животном мире, я думаю, что основные мотивы цепей, которые реализуют эти фундаментальные модели поведения, также будут сохранены", - сказала Златик.

<< Назад: Контактные линзы для дополненной реальности 12.03.2023

>> Вперед: Оценка роста человека за 2000 лет 11.03.2023

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Искусственный мозговой матрикс 29.11.2025

Биоинженерия стремительно выходит за пределы традиционной работы с клетками и биоматериалами. Ученые пытаются не просто выращивать ткани, но и воссоздавать механизмы, управляющие жизнью клеток в реальном организме. Одним из наиболее амбициозных направлений стала разработка искусственных матриксов, которые могли бы подменить природную среду и дать исследователям возможность изучать работу мозга без участия биологических компонентов. На этом фоне работа специалистов Калифорнийского университета в Риверсайде представляет собой особенно заметный шаг вперед. В центре их исследования - платформа BIPORES, созданная полностью из синтетических веществ. Цель проекта заключалась в попытке смоделировать сложную, многослойную структуру внеклеточного матрикса, который в настоящем мозге обеспечивает питание, связь и организацию нервных клеток. При этом разработчики сознательно отказались от каких-либо белков, традиционно необходимых для прикрепления клеток, таких как ламинин или фибрин. Это решени ...>>

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Устройство идеальной очистки воздуха 28.11.2025

Качество воздуха в закрытых помещениях давно стало важнейшим фактором здоровья, особенно в городах, где люди проводят подавляющую часть времени внутри зданий. В последние годы исследователи уделяют все больше внимания именно тем технологиям, которые способны задерживать или разрушать вредоносные частицы до того, как они попадут в дыхательные пути человека. Одним из таких новаторских направлений стала разработка инженеров Университета Британской Колумбии в Оканагане, которые предложили принципиально иной подход к очистке воздуха в присутствии людей. По словам профессора Школы инженерии доктора Санни Ли, традиционные персонализированные вентиляционные системы действительно могут улучшать качество воздуха вокруг пользователя, однако их принцип работы имеет ряд ограничений. Человек вынужден находиться в строго определенной зоне, а одновременное использование одной системы несколькими людьми снижает эффективность. Кроме того, непрерывный поток сухого очищенного воздуха способен вызывать ...>>

Ощущение текстуры через экран гаджета 27.11.2025

Гаджеты научились передавать изображение и звук с впечатляющей реалистичностью, но тактильные ощущения по-прежнему остаются недоступными для полноценной цифровой симуляции. Именно поэтому инженеры и исследователи во всем мире стремятся создать технологии, которые позволят "почувствовать" виртуальный объект так же естественно, как и настоящий. Новая разработка специалистов Северо-Западного университета США стала одним из самых заметных шагов в этом направлении. Возглавлявшая исследование аспирантка Сильвия Тан (Sylvia Tan) подчеркивает, что прикосновение остается последним фундаментальным чувственным каналом, для которого пока нет зрелого цифрового аналога. По ее словам, если визуальные и звуковые интерфейсы давно обеспечивают высокую степень реалистичности, то осязание лишь начинает приближаться к этому уровню. В недавней публикации в журнале Science Advances Тан отмечает, что новая технология способна изменить само представление о взаимодействии человека с устройствами. Разработ ...>>

Случайная новость из Архива Через 10-15 лет электромобилей будет продаваться больше чем с ДВС 25.05.2019 Исследовательская компания Bloomberg NEF (New Energy Finance) опубликовала очередной прогноз развития электромобильного рынка. По данным аналитиков компании, в 2018 году было продано более 2 млн электромобилей, а всего на данный момент в мире насчитывается порядка 5 млн электромобилей. Прогноз Bloomberg NEF гласит, что темпы продаж электрических моделей будут активно расти и уже к середине 2030-х годов электромобили превзойдут по продажам ДВС-модели, а к 2040 году - займут порядка 57% рынка продаж. При этом стоимость среднестатистических электромобилей и ДВС-автомобилей сравняется уже в 2025 году благодаря снижению цен на аккумуляторные батареи. Среди факторов, которые поспособствуют активному росту продаж электромобилей, также называют ужесточение экологических норм и повсеместное развитие зарядной инфраструктуры. Аналитики ожидают, что по итогам 2019 года будет зафиксирована отметка в 2,6 млн электромобилей, в 2025 году будет впервые побита планка 10 млн электромобилей в год, в 2030 году будет продано 28 млн экземпляров, а в 2040 году - 56 млн экземпляров. Естественно, чем активнее будут расти продажи электромобилей, тем сильнее будут падать продажи бензиновых и дизельных автомобилей. Представители Bloomberg NEF прогнозируют, что уже к 2040 году на дорогах мира будут находиться 500 млн пассажирских и 40 млн коммерческих электромобилей. При этом ДВС-модели по-прежнему будут занимать большую часть мирового автопарка, а снижение их суммарного количества не наступит ранее 2030 года. Заметный вклад в рост количества продаж электромобилей должны внести разнообразные мобильные сервисы (каршеринг, такси, прокат и т.д.). К 2040 году пользователи будут проезжать до 19% суммарного пути на таких средствах передвижения, а на тот момент 4 из 5 автомобилей в автопарке таких сервисов будут электрическими. В мире уже насчитывается порядка 400 тыс. электрических автобусов в рамках систем общественного транспорта, что составляет порядка 20% всего коммерческого пассажирского автопарка. При этом в данном сегменте рост будет идти еще активнее, чем в случае с пассажирскими электромобилями - уже к 2030 году электрических автобусов будет больше, чем классических, а к 2040 году их доля повысится до 70%. Несмотря на рост продаж электрических автомобилей и автобусов, количество вредных выхлопов от транспортных средств будет расти до 2030 года, после чего последует плавное снижение и к 2040 году этот уровень снизится до отметки по состоянию на 2018 год.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025