Нейробиологи объединили карты мозга и тела плодовой мушки в единую 3D‑модель
Нейробиологи собрали единую трехмерную карту нервной системы плодовой мушки. В одной модели теперь соединены головной мозг и брюшная нервная цепочка. Раньше эти части изучали отдельно, поэтому исследователи не могли увидеть полный путь сигналов от мозга к мышцам. Новая карта позволяет проследить, как сигналы проходят между головой и телом и каким образом из этой активности рождаются движения.
Чтобы построить модель, тело мушки разрезали примерно на семь тысяч очень тонких слоев. Каждый срез просканировали электронным микроскопом. Затем искусственный интеллект собрал из этих данных объемную структуру. После этого около сотни ученых вручную проверили результат: они проследили отростки 140 тысяч нейронов и отметили все физические контакты между ними. На следующем этапе математическая модель рассчитала около 20 миллиардов взаимодействий между клетками и показала возможные маршруты прохождения сигналов.
Анализ сети показал, что управление движением распределено по всей системе. Двигательные нейроны сильнее всего реагируют на сигналы чувствительных клеток из той же части тела. Из-за этого простые действия могут выполняться без прямых команд из головы. Исследователи также нашли около тысячи нисходящих нервных клеток, ведущих от головы к телу, и две тысячи восходящих. Эти связи образуют модули, которые участвуют в задачах вроде питания или уклонения от угроз. Влияние мозга при этом оказалось слабее локальных рефлексов и скорее помогает координировать их работу.
Ранее, в марте 2026 года, инженеры Eon Systems уже запускали симуляцию мушки в виртуальной реальности. Они загрузили карту головы, содержащую 125 тысяч нейронов и 50 миллионов синапсов. Когда в систему подавали виртуальный запах сахара, сигнал проходил по сети, и цифровая муха вытягивала хоботок. Реакция совпала с рефлексом настоящего насекомого. Новая объединенная карта, опубликованная в журнале Nature, дает более целостное представление о том, как сложное поведение возникает из работы локальных нейронных контуров.
Ключевые факты
Результаты объединения карт нервной системы плодовой мушки, мозга и брюшной нервной цепочки, опубликованы в журнале Nature.
Для построения полной трехмерной модели тело мушки разрезали на 7 тысяч тонких слоев, каждый срез просканировали электронным микроскопом, а искусственный интеллект собрал объемную карту.
Сотня ученых вручную проверила реконструкцию, проследив отростки 140 тысяч нейронов и разметив все физические контакты между ними.
Математическая модель рассчитала около 20 миллиардов взаимодействий и выявила около 1 тысячи нисходящих нейронов от головы к телу и около 2 тысяч восходящих.