طور العلماء الخريطة الأكثر تفصيلاً لدماغ ذبابة الفاكهة حتى الآن، حيث كشفت عن ما يقرب من 140 ألف خلية عصبية و54.5 مليون مشبك عصبي. وجاء هذا الإنجاز بعد أكثر من أربع سنوات من العمل الذي قام به باحثون بقيادة عالمي الأعصاب مالا مورثي وسيباستيان سيونج في جامعة برينستون. تمثل الخريطة، المعروفة باسم “Connectome”، مخطط الدماغ الأكثر اكتمالا لأي كائن حي.
يستخدم هذا المشروع التفصيلي صور المجهر الإلكتروني لإعادة بناء دماغ الذبابة. تساعد الأدوات المدعومة بالذكاء الاصطناعي في جمع البيانات، على الرغم من أن العديد من الأجزاء تتطلب مراجعة يدوية. أجرى فريق البحث، جنبًا إلى جنب مع المتطوعين، أكثر من ثلاثة ملايين تعديل يدوي لضمان الدقة. كشف هذا الجهد عن 8453 نوعًا من الخلايا العصبية، منها 4581 نوعًا تم اكتشافها حديثًا.
اكتشافات مفاجئة في الاتصالات العصبية
اكتشف الباحثون خلال الدراسة تفاصيل مدهشة حول كيفية ترابط الخلايا العصبية المختلفة. هم وجد أن الخلايا العصبية المشاركة عادةً في المعالجة الحسية، مثل الدوائر البصرية، غالبًا ما تكون مرتبطة بالخلايا العصبية المسؤولة عن الحواس الأخرى، مثل السمع واللمس. تسلط هذه النتائج الضوء على التكامل المعقد للمعلومات الحسية داخل الدماغ.
نظرة ثاقبة سلوك ذبابة الفاكهة
تم استخدام البيانات المجمعة لمحاكاة سلوك ذبابة الفاكهة في نموذج افتراضي. في إحدى التجارب، أظهرت عمليات المحاكاة كيف تقوم الخلايا العصبية المسؤولة عن اكتشاف المذاق الحلو أو المر بتنشيط الخلايا العصبية الحركية التي تتحكم في خرطوم الذبابة. عند اختباره على ذباب حقيقي، كان النموذج الافتراضي دقيقًا بنسبة تزيد عن 90% في التنبؤ باستجابات الخلايا العصبية وسلوكها.
البحوث المستقبلية المحتملة
على الرغم من أن هذه الخريطة تعتمد على أنثى ذبابة الفاكهة، إلا أنها توفر رؤية مهمة لوظيفة الدماغ وبنيته. ويخطط الباحثون لتوسيع المشروع ليشمل ذكور الذباب ودراسة السلوكيات مثل الغناء. وعلى الرغم من التقدم، لاحظ الباحثون أنه لا يزال هناك الكثير لفهمه حول التواصل الكيميائي والكهربائي بين الخلايا العصبية.
