Αναζήτηση
Ερευνητές από την Ταϊβάν κατάφεραν να χαρτογραφήσουν τον εγκέφαλο µίας φρουτόµυγας και τις διασυνδέσεις των νευρώνων της. Κι αν αυτό σας φαίνεται µικρό κατόρθωµα, σκεφτείτε πως αυτό είναι ένα σηµαντικό βήµα για την ακριβή χαρτογράφηση του ανθρώπινου εγκεφάλου και την πλήρη κατανόηση της λειτουργίας του.
Οι επιστήµονες περιγράφουν τη γενικότερη αρχιτεκτονική δοµή του εγκεφάλου µε όρους Πληροφορικής και επισηµαίνουν πως αποτελείται από 41 τοπικούς επεξεργαστές, 58συστήµατα διασύνδεσης των επεξεργαστών µε άλλες περιοχές του εγκεφάλου και6 κεντρικούς κόµβους.
Οι βιολόγοι τονίζουν τη σηµασία τουάτλαντατου εγκεφάλου τής φρουτόµυγαςγια την κατανόηση του ανθρώπινου οργάνου. Εξι από τις χηµικές ουσίες που µεταδίδουν τα σήµατα µεταξύ των νευρώνων είναι τα ίδια και στα δύοείδη. Και η γενική δοµή – δύο ηµισφαίρια µε άφθονες διασυνδέσεις – είναι επίσης παρόµοια. «Θα έλεγα ότι αυτό είναι το ξεκίνηµα ενός νέου κόσµου», λέει ο Ραλφ Γκρίνσπαν, νευροβιολόγος στο Πανεπιστήµιο της Καλιφόρνιας στο Σαν Ντιέγκο. Οι βιολόγοι µπορούν τώρα να συνδέσουν τις καλά µελετηµένες συµπεριφορές της φρουτόµυγας στα εγκεφαλικά κυκλώµατα που ανακάλυψε ο νέος άτλαντας. Ο χάρτης του εγκεφάλου της φρουτόµυγας φιλοξενείται σε έναν υπερυπολογιστή στην Ταϊβάν, στον οποίο έχουν πρόσβαση όλοι οι ειδικοί βιολόγοι του κόσµου. Ο καθένας τους µπορεί ακόµα να προσθέσει τις δικές του εικόνες από νευρώνες της µύγας. «Ετσι νοµίζω ότι θα σηµειώσουµε πρόοδο πιο γρήγορα», λέει ο Τζος Ντούµπναου, νευροβιολόγος στη Νέα Υόρκη.
Επικεφαλής της ερευνητικής οµάδας της Ταϊβάν είναι ο Αν-Σιν Τσιανγκ, που εργάζεται στο πρόγραµµα εδώ και 10 χρόνια µαζί µε 40 ανθρώπους, ανάµεσά τους προγραµµατιστές και µηχανικοί. Η βάσητου άτλαντα είναι µία τεχνική πουέχει αναπτύξει η οµάδα του για την απεικόνιση της τρισδιάστατης δοµής τού κάθενευρώνα, που περιλαµβάνει τον πυρήνα του κυττάρου, τον µακρύ του άξονα και τις αποφυάδες του ήδενδρίτες, µέσω των οποίων έρχεται σε επαφή µε άλλους νευρώνες.
Χάρη σε προηγµένες τεχνικές, οι επιστήµονες κατάφεραν να αναλύσουν τη γενική αρχιτεκτονικήδοµή του εγκεφάλου µίας θηλυκής φρουτόµυγας. Το βασικό της στοιχείο είναι µία τοπική µονάδα επεξεργασίας, ένα γκρουπ νευρώνων, που δεν επεκτείνεται σε άλλες περιοχές. Μετά έχουµε γκρουπ από νευρώνες µεγαλύτερου βεληνεκούς, πουσυνδέουν τις τοπικές µονάδες επεξεργασίας µεταξύ τους.
Αυτές οι µονάδεςεπικοινωνούν µε όλα τατµήµατα του εγκεφάλου και χειρίζονται συγκεκριµένα χαρακτηριστικά, όπως η γεύση ή η κίνηση. «Ο εγκέφαλος της φρουτόµυγας είναι ένα υβριδικό σύστηµαυπολογιστών πλέγµατος και υπερυπολογιστή», λέει ο Τσιανγκ. «Μας δείχνει πώς συναρµολογείται και λειτουργεί ένας πολύπλοκος εγκέφαλος. Πιθανώς ο ανθρώπινος εγκέφαλος αποτελείται από παρόµοιες βασικές µονάδες λειτουργίας».
Μέχρι στιγµής, το µοναδικό νευρικό σύστηµα που έχει εξερευνηθεί µε περισσότερη λεπτοµέρεια είναι αυτό ενός νηµατώδους σκώληκα, του C. elegans. Μόνο που αυτός ο οργανισµός διαθέτει µόλις 302 νευρώνες, τη στιγµή που η φρουτόµυγα διαθέτει 100.000 και οάνθρωπος 100 δισεκατοµµύρια νευρώνες. «Με εξέπληξε ο χάρτης µε τις διασυνδέσεις του εγκεφάλου της µύγας γιατί είναι ίδιος µε αυτόντου φλοιού τουανθρώπινου εγκεφάλου», επισηµαίνει ο Ολαφ Σπορνς, σχεδιαστής νευρωνικών κυκλωµάτων στο Πανεπιστήµιο της Ιντιάνα. «Νοµίζω ότι η οµοιότητά τους οφείλεται στο ότικαι τα δύο συστήµατα πρέπει να πετύχουν παρόµοιους στόχους».
Οι βιολόγοι τονίζουν ότι από τον άτλαντα του εγκεφάλου της φρουτόµυγας θα κατανοήσουν τον ανθρώπινο
