Томограмма дрозофилы в 3D

Итак, наконец-то задача 3D-картирования связей мозга решена. Правда, только для мозга мухи-дрозофилы. Команда Рюты Мизутани (Ryuta Mizutani) из Университета Токаи в японском Токио воспользовались методом, схожим с методом, которым пользуются для получения трёхмерной структуры белков. Препринт работы японцев опубликован на сайте ArXiv.org

 1474210682452561

Для того, чтобы решить столь нетривиальную задачу, Мизутани с командой «протравили» мозг дрозофилы серебряной краской, затем бомбардировали его рентгеновскими лучами, после чего замеряли рассеяние рентгеновских фотонов на поглощенном нейронами серебре. Используя программное обеспечение, подобное тому, которое «считает» форму молекулы белка при рентгеновской кристаллографии, исследователи построили объемную карту связей в трёхмерном пространстве 840x1250x1200 вокселей (воксель – единица трёхмерного растрового изображения, слово происходит от volumetric – объёмный и pixel – пиксель).

1474210724468407

На полученной модели уже хорошо видны связи, обеспечивающие 360 известных нейрональных процессов в мозге мухи-дрозофилы. Также учёные обнаружили и неизвестные прежде связи.

Полученная карта имеет разрешение около 600 нанометров и показывает только 15 000 путей, образованных 100 000 нейронов. Но и такое разрешение отняло у исследователей 1700 человеко-часов работы, что показывает невероятное количество времени, которое уйдёт на подробное картирование мозга человека.

В будущем авторы планируют перейти на меньшую длину волны рентгеновского излучения, чтобы получить более высокое разрешение.

#коннектом
#дрозофила

Текст: Алексей Паевский