گروهی از دانشمندان به پژوهشگران دانشگاه کمبریج از میکروسکوپ الکترونی برای تصویربرداری از مغز لارو مگس سرکه و اصلاحات آن در مشاهده سیناپسی استفاده کردند. تحلیل و تحلیل نشان داد که مغز لارو دارای ۳۰۱۶ نورون و ۵۴۸ هزار سیناپس است.
یک نقشه سه‌بعدی از مغز لارو مگس میوه ایجاد شده است که بیش از ۳۰۰۰ نورون و نیم میلیون سیناپس را شامل می‌شود.
علاوه بر این، مقایسه بین ارگانیسم‌های مختلف ممکن است هر دو معماری مدار مشترک و خاص را نشان دهد که زمینه‌ساز تفاوت‌های رفتاری بین موجودات است. چنین اطلاعاتی می‌تواند در سیستم‌های مصنوعی برای الگوریتم‌های کارآمدتر و روش‌های تصمیم‌گیری استفاده شود.
انتهای پیام
این نقشه سه بعدی جدید، معماری سیستم عصبی این حشره از جمله‌های نورون‌ها و ارتباطات متقابل آنها را نشان می‌دهد و بینش‌هایی را درباره نحوه پردازش اطلاعات و ایجاد رفتار توسط مغز ارائه می‌دهد. نتایج این مطالعه نشان داد که مغز با بازخورد فراوان از نورونهای نزولی و چندین مدارک جدید، بسیار به هم مرتبط است.
اتصال کامل با وضوح سیناپسی مغز لارو مگس سرکه، یک مطالعه مرجع ماندگار خواهد بود که برای بسیاری از مطالعات نظری و تجربی در مورد عملکرد مغز می‌کند. این امکان وجود دارد که برخی از ویژگی‌های معماری مشاهده شده در مغز لارو مگس سرکه نیز برای اطلاع‌رسانی به معماری‌های هوش مصنوعی (AI) استفاده می‌شود.
تحقیقات این مطالعه در مجله «نس» (Science) منتشر شده است.
به گزارش ایسنا و به نقل از آی او، محققان برای اولین بار موفق به انجام نقشه برداری از مغز یک حشره با بیش از نیم میلیون سیناپس شدند. یک نقشه سه‌بعدی از مغز لارو مگس میوه ایجاد شده است که بیش از ۳۰۰۰ نورون و نیم میلیون سیناپس را شامل می‌شود.
شبکه های تجزیه و تحلیل دقیق از معماری مدار مغز آنها از جمله انواع اتصالات و نورون ها، هاب ها و موتیف های مدار انجام شده است. آنها دریافتند که بیشتر هاب‌های درونی-مغز خارجی (۷۳درصد)، پس از سیناپسی به مرکز یا پیش سیناپسی به نورونهای دوپامینرژیک هستند که هدایت می‌کنند. علاوه بر این، آنها الگوریتی برای ردیابی این گزارش در سراسر مغز در مسیرهای چند سیناپسی ایجاد کردند و مسیرهای بازخورد (از حسی به خروجی) و ادغام چندحسی و عوامل متقابل نیمکره را تجزیه و تحلیل کردند.
کاربردها در هوش مصنوعی
این تیم همچنین یکپارچگی چندحسی را در سراسر مغز و مسیرهای به هم پیوسته‌های متعدد در اعماق مختلف از نورونهای حسی تا نورونهای خروجی را پیدا می‌کنند که یک شبکه پردازش شده را تشکیل می‌دهند. مغز دارای معماری بسیار عودکننده‌ای بود، به طوری که ۴۱ درصد نورون‌ها ورودی دوره‌های مکر را می‌کردند. با این حال، عود به طور مساوی توزیع نشده بود و به ویژه در مناطقی که در انتخاب عمل دخیل بودند، زیاد بود. نورونهای دوپامینرژیک که باعث می‌شود، از عودکننده‌ترین نورونهای مغز بودند. بسیاری از نورها در مقابل که در نیمکره‌های مغز پخش می‌شوند، هاب‌های درونی بودند و روی سیناپس می‌شدند و ارتباطات بین نیمکره‌ای را می‌کردند.
از ویژگی‌های مغز مگس میوه شبیه معماری‌های پیشرفته‌ای است که برای مطالعات تجربی و نظریه‌های آینده محیط‌های موجود می‌کند. این یافته‌ها راه را برای درک بهتر عملکرد مغز با کاربردهای بالقوه در هوش مصنوعی و رباتیک هموار می‌کند.