Ученые МГУ получили полную реконструкцию зрительной системы насекомых |
||
МЕНЮ Главная страница Поиск Регистрация на сайте Помощь проекту Архив новостей ТЕМЫ Новости ИИ Голосовой помощник Разработка ИИГородские сумасшедшие ИИ в медицине ИИ проекты Искусственные нейросети Искусственный интеллект Слежка за людьми Угроза ИИ ИИ теория Внедрение ИИКомпьютерные науки Машинное обуч. (Ошибки) Машинное обучение Машинный перевод Нейронные сети начинающим Психология ИИ Реализация ИИ Реализация нейросетей Создание беспилотных авто Трезво про ИИ Философия ИИ Big data Работа разума и сознаниеМодель мозгаРобототехника, БПЛАТрансгуманизмОбработка текстаТеория эволюцииДополненная реальностьЖелезоКиберугрозыНаучный мирИТ индустрияРазработка ПОТеория информацииМатематикаЦифровая экономика
Генетические алгоритмы Капсульные нейросети Основы нейронных сетей Распознавание лиц Распознавание образов Распознавание речи Творчество ИИ Техническое зрение Чат-боты Авторизация |
2024-05-08 16:55 Команда исследователей МГУ с коллегами получила первую реконструкцию зрительной системы миниатюрных паразитических наездников — Megaphragma viggianii — в высоком разрешении. Результаты показали, что у данных насекомых зрительная система значительно упрощена по сравнению с более крупными — медоносными пчелами и плодовыми мушками. Полученная реконструкция позволила определить наиболее важные части для визуальной обработки, что облегчит построение моделей зрительных систем для других насекомых. Исследование опубликовано в журнале Current Biology. Изучение нервной системы насекомых всегда привлекало особый интерес — несмотря на их относительно малые размеры и простое строение, они способны к сложному поведению. Обычно подобные работы проводятся на Drosophila sp. — плодовых мушках. Однако они имеют недостатки как объекты исследования. В частности, при подготовке образцов необходимо удалить двигательную и сенсорную периферии — совокупности нейронов, рецепторов и других структур, участвующих в движении и передаче сенсорной информации в ЦНС, соответственно. Из-за этого затрудняется процесс получения полного коннектома. Коннектом — описание структуры связей в нервной системе организма. В своей работе ученые получили полную модель связи фоторецепторов глаза с первым зрительным нейропилем, ламиной (место первичной обработки зрительной информации) взрослого насекомого. В качестве объекта исследований они использовали Megaphragma viggianii — паразитических наездников. Они являются миниатюрными насекомыми и имеют длину всего около 200 микрометров (0,2 миллиметра). Столь малые размеры тела значительно сокращают время сканирования образцов и последующую постобработку, а стереотипность связей и сходство с пчелой и дрозофилой существенно облегчают реконструкцию коннектома. Все это делает Megaphragma и в целом микронасекомых удобными объектами для полно-организменной коннектомики. Кроме того, Megaphragma уникальна еще и строением своей нервной системы: более 90% нейронов взрослого насекомого лишены ядер. Ученые получили серию снимков головы Megaphragma в высоком разрешении на двухлучевом сканирующем ионно-электронном микроскопе, в результате чего смогли реконструировать не только нейронные связи в зрительных долях мозга насекомого, но и проанализировать оптику сложных глаз. Строение зрительной системы сравнивали с таковым у плодовых мушек и медоносных пчел, имеющих бо?льшие размеры. Так, выявили отличия, связанные с миниатюризацией: значительное снижение числа омматидиев (структурных единиц фасеточного глаза насекомых), меньший размер нейронов, отсутствие некоторых типов клеток. Наряду с общим упрощением строения, ученые обнаружили специализацию отдельной группы омматидиев к восприятию поляризационного света и подтвердили это на уровне связей между нейронами. «Несмотря на то что зрительная система Megaphragma viggianii значительно упрощена, строение ее все же во многом поразительно схоже с таковым у дрозофилы и пчелы. Полученные нами данные показывают, что нейроны мозга теряют свои ядра не случайно, а строго исходя из функций клеток в коннектоме. Поэтому правильнее говорить не об упрощении строения, а об оптимизации. Попробую немного перефразировать слова Сантьяго Рамон-и-Кахаля и Доминго Санчеса, основоположников нейробиологии: если сравнивать строение мозга и когнитивные способности позвоночных с таковыми у насекомых, то последние покажутся нам чем-то чрезмерно грубым и рудиментарным. Это как если бы мы пытались уравнять достоинства настенных часов с достоинствами карманных, чуда утонченности, деликатности и точности. Так и природа, строя свои знаменательные произведения, блистает в малом гораздо больше, чем в большом», — прокомментировала Анастасия Макарова, один из авторов исследования, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник кафедры энтомологии биологического факультета МГУ. Информация и фото предоставлены пресс-службой МГУ Источник фото: Анастасия Макарова, биологический факультет МГУ Источник: scientificrussia.ru Комментарии: |
|