Gli scienziati hanno mappato il “cablaggio” del cervello di un insetto nel modo più complesso

I ricercatori comprendono la struttura del cervello e l’hanno mappata in dettaglio, ma non sanno ancora esattamente come elaborano i dati – per questo è necessaria una “mappa circolare” dettagliata del cervello.

Ora, gli scienziati hanno creato una tale mappa della creatura più avanzata finora: la larva del moscerino della frutta. Si chiama rete neurale e traccia i 3.016 neuroni e le 548.000 sinapsi di un insetto, Notizie di neuroscienze È stato segnalato. La mappa aiuterà i ricercatori a studiare meglio come il cervello degli insetti e degli animali controlla il comportamento, l’apprendimento, le funzioni del corpo e altro ancora. Il lavoro potrebbe ispirare reti di intelligenza artificiale migliorate.

“Fino a questo punto, non abbiamo visto la struttura di nessun cervello tranne il nematode C. elegans, il girino delle corde basse e la larva di un anellide marino, tutti contenenti diverse centinaia di neuroni”, ha detto il professore. Marta Zlatek del Laboratorio MRC di Biologia Molecolare. “Ciò significa che le neuroscienze hanno funzionato per lo più senza mappe circolari. Senza conoscere la struttura del cervello, indoviniamo il modo in cui vengono eseguiti i calcoli. Ma ora possiamo iniziare a ottenere una comprensione meccanicistica di come funziona il cervello”.

Per costruire la mappa, il team ha scansionato migliaia di sezioni del cervello del bruco utilizzando un microscopio elettronico, quindi le ha combinate in una mappa dettagliata, annotando tutte le connessioni neurali. Da lì, hanno utilizzato strumenti computazionali per identificare potenziali percorsi di flusso di informazioni e tipi di “forme di circuiti” nel cervello dell’insetto. Notano anche che alcune caratteristiche strutturali sono molto simili alla moderna architettura di deep learning.

Gli scienziati hanno creato mappe dettagliate del cervello di un moscerino della frutta, che è molto più complesso di una larva di moscerino della frutta. Tuttavia, queste mappe non includono tutte le connessioni dettagliate necessarie per ottenere una vera mappa del circuito dei loro cervelli.

Come passo successivo, il team esaminerà le strutture utilizzate per le funzioni comportamentali come l’apprendimento e il processo decisionale, esaminando l’attività della rete mentre l’insetto svolge attività specifiche. E mentre la larva del moscerino della frutta è un semplice insetto, i ricercatori si aspettano di vedere modelli simili in altri animali. “Nello stesso modo in cui i geni sono preservati in tutto il regno animale, credo che anche i motivi di base dei circuiti che eseguono questi comportamenti di base saranno preservati”, ha detto Zlatek.