Forskere har skabt det mest komplekse kort over de "elektriske ledninger" i et insekts hjerne

Forskere forstår hjernens struktur og har kortlagt den meget detaljeret, men de ved stadig ikke præcis, hvordan den behandler data – dette kræver et detaljeret "skema" af hjernen. Forskere har nu lavet sådan et kort for en frugtfluelarve. Det kaldes en forbindelse og viser 3016 neuroner og 548 synapser af et insekt, ifølge Neuroscience News. Kortet vil hjælpe forskerne med bedre at forstå, hvordan hjernen hos insekter og dyr styrer adfærd, indlæring, kropsfunktioner og meget mere. Dette arbejde kan endda inspirere til forbedringer i kunstig intelligens-netværk.

"Indtil nu har vi ikke set strukturen af ​​andre hjerner end rundormen C. elegans, nematode-haletudsen og larvens marine annelid, som har flere hundrede neuroner," siger professor Marta Zlatik fra MRC's Laboratory of Molecular Biology. - Det betyder, at neurovidenskaben for det meste fungerede uden kredsløb. Uden at kende hjernens struktur gætter vi på, hvordan beregninger udføres. Men nu kan vi begynde at få en mekanistisk forståelse af, hvordan hjernen fungerer."

For at skabe kortet scannede holdet tusindvis af skiver af larvens hjerne med et elektronmikroskop og integrerede dem derefter i et detaljeret kort, der markerede alle neurale forbindelser. Dernæst brugte de beregningsværktøjer til at bestemme de sandsynlige veje for informationsflow og typerne af "skematiske motiver" i insektets hjerne. De bemærkede endda, at nogle strukturelle træk ligner moderne deep learning-arkitektur.

Forskere har lavet detaljerede kort over hjernen på en frugtflue, som er meget mere kompleks end en frugtfluelarve. Disse kort inkluderer dog ikke alle de detaljerede forbindelser, der er nødvendige for at opnå en sand skematisk af hjernen.

I næste fase vil teamet undersøge de strukturer, der bruges til adfærdsmæssige funktioner som læring og beslutningstagning, og vil også studere forbindelsens aktivitet, når insektet udfører bestemte handlinger. Og selvom frugtfluens larve er et simpelt insekt, forventer forskerne også at se lignende mønstre hos andre dyr. "Ligesom gener bevares i hele dyreriget, tror jeg, at de grundlæggende motiver i de kredsløb, der implementerer disse grundlæggende adfærdsmønstre, også vil blive bevaret," sagde Zlatik.

 Også interessant:

• Forskere spillede baseball med atomer ved hjælp af en optisk pincet
• Forskere præsenterede en neuromorf tilgang til robotteknologi