صور مذهلة لأكثر خريطة تفصيلية للدماغ على الإطلاق!

ويكشف "مخطط الأسلاك" الذي أنشأه مشروع FlyWire، عن كل خلية عصبية من الخلايا العصبية البالغ عددها 139255 خلية في دماغ ذبابة الفاكهة والخمسين مليون اتصال بينها، وهو إنجاز من شأنه أن يحدث ثورة في مجال علم الأعصاب ويمهد الطريق أمام رؤى غير مسبوقة حول كيفية إنتاج الدماغ للسلوك.

وفي حين أن الدماغ البشري يحتوي على عدد من الخلايا العصبية أكبر بنحو مليون مرة من دماغ الذبابة، يقول العلماء إن هذا يقربنا من فهم عقولنا.

وعلى الرغم من أن دماغ ذبابة الفاكهة البالغة يقل عرضه عن مليمتر واحد، إلا أنه ما يزال هيكلا معقدا للغاية للدراسة. وقد استغرق العلماء سنوات لرسم خريطة لتعرجات جميع الخلايا العصبية والاتصالات المجمعة داخل الدماغ.

وفي هذه العملية، صنف العلماء أكثر من 8400 نوع مختلف من الخلايا، وهو ما يعادل أول قائمة كاملة للأجزاء اللازمة لبناء دماغ ذبابة.

وقال سيباستيان سيونغ، أستاذ علوم الكمبيوتر وعلوم الأعصاب في جامعة برينستون والمشارك في قيادة مشروع FlyWire: "قد تتساءل لماذا يجب أن نهتم بدماغ ذبابة الفاكهة. وإجابتي البسيطة هي أنه إذا كان بوسعنا أن نفهم حقا كيف يعمل أي دماغ، فمن المؤكد أنه سيخبرنا بشيء عن جميع الأدمغة".

وقد تم رسم خريطة للتشابك المعقد للخلايا العصبية، والذي إذا تم فكه سيصل إلى 150 مترا، من خلال عملية شاقة بدأت بتقطيع دماغ أنثى ذبابة الفاكهة إلى 7000 شريحة رقيقة. وتم تصوير كل قسم في مجهر إلكتروني للكشف عن هياكل صغيرة يصل عرضها إلى أربعة ملايين من المليمتر.

إقرأ المزيد

اكتشاف أدلة خفية في الدماغ تشير إلى قابلية الإصابة بالاكتئاب

ثم لجأ الفريق إلى الذكاء الاصطناعي لتحليل ملايين الصور وتتبع مسار كل خلية عصبية واتصال مشبكي في جميع أنحاء العضو الضئيل.

ولأن الذكاء الاصطناعي ارتكب الكثير من الأخطاء، فقد تم تجنيد جيش عالمي من العلماء والمتطوعين للمساعدة في تصحيح الأخطاء وإنهاء الخريطة.

واكتشف العلماء الخلايا العصبية "المستجوبة" التي يبدو أنها تجمع بين أنواع مختلفة من المعلومات، و"المذيعين" الذين قد يرسلون إشارات لتنسيق النشاط عبر الدوائر العصبية المختلفة.

كما تم رصد دائرة عصبية محددة، عندما يتم تشغيلها، تتسبب في توقف ذباب الفاكهة عن مساراتها أثناء المشي.

واستخدم العلماء "مخطط الأسلاك" لبناء محاكاة كمبيوترية لجزء من دماغ الذبابة. وقادتهم التجارب مع المحاكاة إلى تحديد الدوائر العصبية المستخدمة لمعالجة التذوق، ما يشير إلى أن المحاكاة المستقبلية يمكن أن تلقي المزيد من الضوء على كيفية نشوء سلوك الحيوان من خلال الأسلاك الدماغية.

إقرأ المزيد

خبير روسي يتحدث عن مخاطر زرع شرائح عصبية في الدماغ البشري

وتم نشر تفاصيل المشروع، الذي شارك فيه 287 باحثا من أكثر من 76 مختبرا حول العالم، بما في ذلك باحثون من كندا وألمانيا ومختبر MRC لعلم الأحياء الجزيئي وجامعة كامبريدج في المملكة المتحدة، عبر تسع أوراق بحثية في مجلة Nature.

وفي مقال مصاحب، وصفت الدكتورة أنيتا ديفينيني، عالمة الأعصاب في جامعة إيموري في أتلانتا، "مخطط الأسلاك" بأنه "إنجاز تاريخي".

وبدأ الفريق الآن العمل بالفعل على إنتاج "مخطط أسلاك" كامل لدماغ الفأر، والذي يأملون إكماله في غضون خمسة إلى عشرة أعوام. ولكن تكرار هذا الإنجاز لدماغ بشري كامل، بما يحتويه من 86 مليار خلية عصبية وتريليونات الاتصالات، ما يزال بعيدا عن متناول اليد العملي مع تكنولوجيا اليوم.

المصدر: ذي غارديان

إقرأ المزيد

اكتشاف مثير.. الذكريات لا تخزن فقط في الدماغ!

أظهرت دراسة جديدة أن خلايا غير دماغية، يمكنها "تخزين الذكريات" والتفاعل مع إشارات كيميائية بطريقة مشابهة للخلايا العصبية في الدماغ.

في تجربة غريبة.. علماء ينجحون في إعادة إحياء دماغ خنزير بعد ساعة من موته

تمكن علماء صينيون من إعادة دماغ خنزير إلى الحياة، مع نشاط وظيفي، بعد نحو ساعة من موت الحيوان.

مثل "مشاهد الأفلام".. دراسة تكشف أن أدمغتنا تقسم التجارب اليومية إلى "فصول"

وجدت دراسة من جامعة شيكاغو أن الدماغ يقسم التجارب اليومية إلى "فصول"، مثل تقسيم المشاهد في الأفلام، بناء على ما يركز عليه الشخص، بدلا من مجرد الاستجابة للتحولات البيئية.

أين يخزن الدماغ الذكريات المخيفة؟

تمكن العلماء من تحديد منطقة الدماغ التي تسجل التجارب المرتبطة بالخوف، والتي تسمح لنا بالتمييز بين التهديد والسلامة في الحياة اليومية.

دراسة: أدمغة الرجال تتقلص من الصباح إلى المساء

أفادت دراسة أن الرجال لديهم دورة هرمونية يومية يمكن خلالها ملاحظة حدوث انكماش في أدمغتهم من الصباح إلى الليل.

كيف تصل جزيئات البلاستيك إلى الدماغ؟

ذكرت مجلة JAMA Network Open العلمية أن علماء من البرازيل اكتشفوا الآلية التي تصل فيها جزئيات المواد البلاستيكية إلى الدماغ البشري.

غرسة دماغية من "أمازون" تسمح لمريض بالتحكم في المساعد الرقمي "من خلال الأفكار"

أعلنت شركة "أمازون" أن مريضا يعاني من مرض تنكسي تمكن من التحكم في المساعد الرقمي "أليكسا" من خلال عقله، ما يسمح له ببث العروض والتحكم في الأجهزة بأفكاره فقط.

اكتشاف اختلافات دماغية بين الجنسين في كيفية التعامل مع التهديدات

كشفت دراسة جديدة عن اختلافات كبيرة في كيفية تعامل الفئران الذكور والإناث مع التهديدات المحيطة بها، حتى مع إظهارها لاستجابات سلوكية مماثلة.

أول تجربة في العالم .. ابتكار جهاز دماغي يعالج آلام الجسم المزمنة

قام العلماء بابتكار جهاز تحفيز دماغي جديد غير جراحي لمقاطعة الإشارات الإشكالية المرتبطة بألم الجسم المزمن.