Коннектомика и причем тут черви

2023-09-22 16:11

Коннектомика картирует и анализирует связи между нервными клетками организма — это нужно, чтобы понять в итоге, как же работают нервная система и мозг. Построить детальный атлас такого предельно сложного объекта, как человеческий мозг, пока не получается, но наука движется к этому — начиная, как водится, с модельного объекта: горячо любимого биологами за свою простоту червя Caenorhabditis elegans.

В 2021 году при помощи электронной микроскопии была сделана уже не первая детальная реконструкция мозга нескольких особей этого червя, породившая модель созревания мозга — с учетом перестраивания сенсорных и моторных путей. Первые шаги в этом направлении были сделаны еще в 1980 году — кстати, тогда же и появился термин коннектом. Столь горячий интерес ученых к изучению мозга червя объясняется крайне скромным числом нейронов: у самца червя их всего 385, а поэтому возникающую в них коннектомику изучить сравнительно несложно. Кроме того, «функционал» червя также весьма ограничен, а потому полученные данные реально перенести в червя-робота — этим занимался проект OpenWorm.

**Нервная система червя *C. elegans* меняется по мере развития и созревания его поведения.** На рисунке изображена 3D-модель нервной системы, изготовленная по электронной микроскопии серийных срезов мозга восьми особей *Caenorhabditis elegans* на постнатальных стадиях (стадии взросления L1—L4 и полностью взрослая особь).

Сравнение коннектомов в процессе созревания демонстрирует перестройку сенсорных и моторных путей, а также повышение модульности мозга. Для визуализации и построения коннектома в каждой точке развития исследователи измеряли длину, форму и положение каждого нервного и мышечного волокна, а также картировали каждый физический контакт между всеми нейронами и мышцами и каждый синапс между нейронами, мышцами и глией.

Построение модели мозга взрослого червя C. elegans с последующим выделением отдельных типов нейронов и синапсов (реконструкция сделана с использованием данных электронной микроскопии).

Расположение отдельных классов нейронов. На видео показано развитие некоторых нейронов по ходу взросления — меняется их размер и, в некоторых случаях, форма.

Разумеется, конечная цель коннектомики — изучить работу мозга человека. Подробно прокартировав все его соединения, можно было бы понять, как именно связи и сигналы влияют на когнитивные и эмоциональные способности и что идет не так при болезнях. Мозг человека несравненно сложен: хотя точное число синапсов неизвестно, оно может превышать сто триллионов. Ввиду такого гигантского количества синаптических связей, изучать, видимо, возможно только отдельные фрагменты мозга, а не весь его целиком. По крайней мере, с учетом современного развития технологий.

На какие еще вопросы биологии и медицины можно найти ответы с помощью омиксных технологий читайте в статье: biomolecula.ru/articles/fakty-i-legendy-o-multiomiksnykh-tekhnologiiakh.

Источник: m.vk.com



		Коннектомика и причем тут черви
МЕНЮ Главная страница Поиск Регистрация на сайте Помощь проекту Архив новостей ТЕМЫ Новости ИИ Голосовой помощник Городские сумасшедшие ИИ в медицине ИИ проекты Искусственные нейросети Искусственный интеллект Слежка за людьми Угроза ИИ Разработка ИИ ИИ теория Компьютерные 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 Внедрение ИИ Big data Генетические алгоритмы Капсульные нейросети Основы нейронных сетей Распознавание лиц Распознавание образов Распознавание речи Творчество ИИ Техническое зрение Чат-боты Работа разума и сознание Изучение сна Изучение сознания Нейроинтерфейс Психология Работа мозга Работа памяти Работа разума Модель мозга Модель мозга Робототехника, БПЛА Беспилотные автомобили БПЛА Робототехника Трансгуманизм Трансгуманизм Обработка текста Анализ социальных сетей Компьютерная лингвистика Лингвистика Поисковые алгоритмы Теория эволюции Головной мозг Нейронные сети Поведение животных Теория эволюции Дополненная реальность Виртулаьная реальность Дополненная реальность Железо Интернет вещей Квантовый компьютер Нейронные процессоры облачные вычисления Суперкомпьютеры Киберугрозы Кибербезопасность Научный мир Методы исследования Наука и образование Семинары ИТ индустрия ИТ-гиганты Новости ит Разработка ПО Разработка ПО Теория алгоритмов Теория информации Кластеризация Математика Актуальная математика Статистика Теория вероятности Теория информации Теория хаоса Цифровая экономика Технология блокчейн Цифровая экономика Авторизация RSS RSS новости		2023-09-22 16:11 модель мозга, работа головного мозга Коннектомика картирует и анализирует связи между нервными клетками организма — это нужно, чтобы понять в итоге, как же работают нервная система и мозг. Построить детальный атлас такого предельно сложного объекта, как человеческий мозг, пока не получается, но наука движется к этому — начиная, как водится, с модельного объекта: горячо любимого биологами за свою простоту червя Caenorhabditis elegans. В 2021 году при помощи электронной микроскопии была сделана уже не первая детальная реконструкция мозга нескольких особей этого червя, породившая модель созревания мозга — с учетом перестраивания сенсорных и моторных путей. Первые шаги в этом направлении были сделаны еще в 1980 году — кстати, тогда же и появился термин коннектом. Столь горячий интерес ученых к изучению мозга червя объясняется крайне скромным числом нейронов: у самца червя их всего 385, а поэтому возникающую в них коннектомику изучить сравнительно несложно. Кроме того, «функционал» червя также весьма ограничен, а потому полученные данные реально перенести в червя-робота — этим занимался проект OpenWorm. *Нервная система червя C. elegans* меняется по мере развития и созревания его поведения.** На рисунке изображена 3D-модель нервной системы, изготовленная по электронной микроскопии серийных срезов мозга восьми особей Caenorhabditis elegans на постнатальных стадиях (стадии взросления L1—L4 и полностью взрослая особь). Сравнение коннектомов в процессе созревания демонстрирует перестройку сенсорных и моторных путей, а также повышение модульности мозга. Для визуализации и построения коннектома в каждой точке развития исследователи измеряли длину, форму и положение каждого нервного и мышечного волокна, а также картировали каждый физический контакт между всеми нейронами и мышцами и каждый синапс между нейронами, мышцами и глией. Построение модели мозга взрослого червя C. elegans с последующим выделением отдельных типов нейронов и синапсов (реконструкция сделана с использованием данных электронной микроскопии). Расположение отдельных классов нейронов. На видео показано развитие некоторых нейронов по ходу взросления — меняется их размер и, в некоторых случаях, форма. Разумеется, конечная цель коннектомики — изучить работу мозга человека. Подробно прокартировав все его соединения, можно было бы понять, как именно связи и сигналы влияют на когнитивные и эмоциональные способности и что идет не так при болезнях. Мозг человека несравненно сложен: хотя точное число синапсов неизвестно, оно может превышать сто триллионов. Ввиду такого гигантского количества синаптических связей, изучать, видимо, возможно только отдельные фрагменты мозга, а не весь его целиком. По крайней мере, с учетом современного развития технологий. На какие еще вопросы биологии и медицины можно найти ответы с помощью омиксных технологий читайте в статье: biomolecula.ru/articles/fakty-i-legendy-o-multiomiksnykh-tekhnologiiakh. Источник: m.vk.com Комментарии:

Коннектомика и причем тут черви

Комментарии: