Не так давно группа ученых из Кембриджского университета и университета Джонса Хопкинса опубликовала полную карту и законченную реконструкцию строения мозга личинки мушки-дрозофилы. Это самый сложный вид мозга живого существа, имеющий самое большое количество запутанных соединений, карта которого была построена за все время существования науки. И полученные новые данные позволят существенно раздвинуть границы таких областей, как нейробиология, технологии искусственного интеллекта и т.п.
Отметим, что на нынешний момент времени составлено четыре полных карты мозга живых существ. Первой такой картой стала карта мозга микроскопического круглого червя Caenorhabditis elegans, “цифровая реинкарнация” которого способна жить в недрах компьютера, второй – личинки асцидии Ciona intestinalis, и третьей – морского червя Platynereis dumerilii.
Во всех ранее составленных картах количество нейронов не превышало нескольких сотен, в мозге же личинки Drosophilia melanogaster присутствует 3016 нейронов и 548 тысяч синапсов, связей между нейронами. И для проведения такой работы ученым потребовалось целых 12 лет.
Изначально исследователи использовали электронный микроскоп для того, чтобы сделать снимки личинки дрозофилы, возраст которой составлял шесть часов, и размер которой не превышал размера самой маленькой крупинки соли. При помощи микроскопа были сделаны тысячи снимков, каждый из которых олицетворял отдельный срез, слой очень малой толщины.
Анализируя изображения слой за слоем ученые определяли местоположение каждого отдельного нейрона и “путь” каждой нейронной связи. На обработку данных об одном нейроне уходил приблизительно день работы, что и объясняет столь долгий срок составления полной карты.
В настоящее время ученые уже произвели более сложную обработку имеющихся данных при помощи современного компьютерного оборудования и программного обеспечения. Это позволило им отследить пути обработки информации, хода примитивного мыслительного процесса и расположение соответствующих нейронных “схем”. И, как оказалось, все это имеет массу общих черт и особенностей архитектуры систем глубинного машинного обучения, нейронных сетей и других компонентов технологий искусственного интеллекта.
“Мы узнали очень многое о своего рода “программном коде”, работающем в мозге мушки-дрозофилы” – пишут исследователи, – “И это будет использовано в полной мере тогда, когда мы начнем “писать программу” работы мозга человека”.
В настоящее время ученые уже начали работу над созданием подобной карты взрослой мушки-дрозофилы. Это является поистине монументальной задачей на сегодняшний день, ведь мозг взрослой мушки в миллион раз больше и сложнее мозга шестичасовой личинки. И, согласно прогнозам, эта работа, даже с учетом имеющихся вычислительных ресурсов и программного обеспечения может быть закончена не ранее следующего десятилетия.
Ключевые слова:
Карта, Мозг, Дрозофила, Личинка, Нейрон, Связь, Синапс, Сеть, Искусственный, Интеллект
Первоисточник
Другие новости по теме:
Исследователи создали карту 180 областей головного мозгаУченым впервые удалось заснять на видео деятельность мозга и нервной системы целикомУченые составили самую точную и детализированную карту нейронных микроцепейУченые составили первую трехмерную карту мозга.Создана новая карта головного мозга человека, имеющая самую высокую на сегодняшний день разрешающую способность
