Cambridge'i teadlased kaardistasid äädikakärbse aju 124 miljonit närviühendust

Teadlased on loonud esimese täieliku kolmemõõtmelise kaardi isase äädikakärbse aju kõigist 124 miljonist närviühendusest. Uuring paljastab, kuidas 5-protsendiline erinevus emase kärbse ajust määrab olulisi käitumuslikke erinevusi, nagu paaritumisrituaalid ja agressioon.

Cambridge'i meditsiiniuuringute nõukogu molekulaarbioloogia laboratooriumi uurimisrühm on kaardistanud isase äädikakärbse (Drosophila) aju kõik 124 miljonit närviühendust. See kolmemõõtmeline mudel võimaldas teadlastel võrrelda isase kärbse närvivõrke varem koostatud emase kärbse aju kaardiga.

Uuringust selgus, et kuigi 95 protsenti mõlema soo ajurakkudest on identsed, tingib ülejäänud viis protsenti märgatavaid erinevusi käitumises. Need erinevused hõlmavad peamiselt agressiivsust, paaritumiskäitumist ja spetsiifilisi helisid, mida isased paaritumise ajal esitavad. Teadlaste sõnul võimaldab see võrdlus jälgida, kuidas geneetiline kood kujundab aju struktuuri ja mõjutab organismi käitumist.

Uurimistöö uued võimalused

Gregory Jefferis, kes juhtis uurimisprojekti, kirjeldas saavutust kui «uut ja olulist suunda neurobioloogias», võrreldes seda teleskoobi leiutamisega, mis avardas inimkonna arusaama universumist. Ta rõhutas, et äädikakärbse aju on küll väike, kuid oma keerukuselt ja efektiivsuselt võrreldav arenenud superarvutitega.

Kaasautor Isabella Bockett selgitas, et selline kolmemõõtmeline võrdlus, kus muutujaks on vaid sugu, annab teadlastele ainulaadse võimaluse jälgida närvisüsteemi ehituse põhimõtteid. Uurimisgrupi liige Philipp Schlegel lisas, et isaste kärbeste puhul on paaritumislauluks vajalikud närviahelad eriti tundlikud. «Heli tekitamine nõuab tiibade vibreerimist väga kindla rütmiga, mis peab olema ideaalses tasakaalus,» kirjeldas Schlegel.

Rakendus neurobioloogias ja tehnoloogias

Teadlased usuvad, et äädikakärbse aju kaardistamine aitab paremini mõista keerukamate organismide, sealhulgas inimeste ajufunktsioone. See võib avada uusi perspektiive autismispektri häirete ja skisofreenia uurimisel, kus geneetilised eripärad mõjutavad närviühenduste kujunemist.

Lisaks bioloogilistele uuringutele näevad teadlased potentsiaali tehnoloogia arendamisel. Jefferise sõnul vajab tehisintellekt tulevikus enam bioloogilist inspiratsiooni, et saavutada inimaju tõhususega võrreldavat jõudlust.