A HHMI Janelia Research Campus, a Google Research és kutatópartnereik szeptember elején tették közzé a „MaleCNS v1.0” nevű connectomot: egy kifejlett hím ecetmuslica (Drosophila) teljes központi idegrendszerének kapcsolati térképét. A publikáció leírása szerint az adatbázis lefedi a központi agyat, az optikai lebenyeket és a ventrális idegköteget, amely funkcionálisan a gerincesek gerincvelőjéhez hasonlítható.
A rekonstrukció főbb számai és módszerei
- A kutatók több mint 166 000 neuront rekonstruáltak (a cikkekben említett szám nagyjából 166 700 neuront tartalmaz).
- Összehasonlítva közel 11 700 különböző neurontípust azonosítottak.
- A munkához rendkívül vékony metszetek millióinak mikroszkópos képeit dolgozták fel, majd számítógépes és gépi tanuláson alapuló módszerekkel állították össze a háromdimenziós neuronstruktúrát.
A MaleCNS v1.0 projekt előzménye a 2024-ben publikált nőstény muslica teljes agyi connectomja. A két adatbázis együttesen lehetővé teszi a kutatók számára, hogy sejtszinten vizsgálják a hím és a nőstény idegrendszer közötti különbségeket, és feltérképezzék az érzékeléstől a motoros válaszokig vezető idegi útvonalakat.
Miért fontos ez a kutatás?
A muslica régóta kedvelt modellorganizmus: gyorsan szaporodik, könnyen tartható, ugyanakkor idegrendszere elég összetett ahhoz, hogy olyan folyamatokat tanulmányozzanak rajta, mint a látás, a mozgás, a társas viselkedés vagy a párválasztás. A MaleCNS v1.0 olyan részletességet biztosít, amely lehetővé teszi például annak nyomon követését, hogyan jut el egy vizuális inger a fényérzékelő neuronoktól a mozgást vezérlő sejtekig.
A connectom nyilvánosságra kerülése és az internetes reakciók
A kutatók adatbázisának nyilvánosságra hozatala után a connectome váratlanul virális internetes alapanyaggá vált. A 404 Media beszámolója szerint Evan Sinclair Smith, a Georgia Institute of Technology hallgatója a teljes, mintegy 166 700 neuront tartalmazó modell szimulált aktivitását összekapcsolta egy Minecraftban mozgatott légy irányításával. A demonstrációt szeptember elején tették közzé, és rövid idő alatt milliós közönséget ért el.
Más fejlesztők is gyorsan kísérletezni kezdtek: a digitális hálózatot bekötötték Doomba, Beat Saberbe, parkolási feladatokba, bitcoin-kereskedési kísérletekbe, sőt LinkedIn-posztok automatikus készítésébe. Ezek a próbálkozások többnyire technológiai demonstrációk és internetes játékok voltak, de jól mutatják, hogy egy biológiai idegrendszer rekonstruált szerkezete számítógépes környezetben vezérlőként használható.
Milyen korlátai vannak a „digitális légyagy” elnevezésnek?
Fontos hangsúlyozni, hogy a MaleCNS v1.0 nem egy muslica „tudatának” feltöltése. A connectome elsősorban az idegsejtek szerkezetét és az azok közötti kapcsolódásokat írja le; hiányzik belőle az élő szervezet biokémiai környezete, az idegi jelátvitel számos dinamikus tulajdonsága és más biológiai folyamatok, amelyek a valódi idegrendszer működését befolyásolják. Nincs bizonyíték arra, hogy a modellnak tudata, érzései vagy biológiai értelemben vett észlelése lenne.
Következmények és jövőbeli irányok
A connectomika fejlődése egyszerre bővíti az idegtudomány kutatási eszköztárát és hatással lehet a mesterséges intelligencia fejlesztésére is. Míg az emberi agy mintegy 86 milliárd neuronnal nagyságrendileg más kihívást jelentene, a muslica részletes digitális rekonstrukciója már most demonstrálja, milyen új kísérleti lehetőségek nyílhatnak meg: élő idegrendszerek struktúráinak egyre pontosabb számítógépes szimulációi segíthetnek megérteni az érzékelés, döntéshozatal és mozgás kapcsolatát.
Az internet reakciói mindeközben azt is illusztrálják, hogy új technológiák kapcsán a közösségi kreativitás gyorsan alternatív és szórakoztató alkalmazásokat talál — emlékeztetve a kutatókat arra, hogy technológiáik társadalmi és kulturális visszhangját is számításba kell venniük.
