Консорціум вчених продемонстрували перший доказ можливості цифрового безсмертя. За цією концепцією мозок живого організму переносять в цифровому вигляді в комп’ютер, що теоретично відкриває вічне життя. Першим створінням, чий мозок оцифрували, стала муха.
Проект під назвою FlyWire (муха в дроті) залучив дослідників із понад 146 лабораторій у 122 установах, з великим внеском команд Кембриджського та Вермонтського університетів.
Дослідники створили повну цифрову карту мозку (коннектома) дорослої плодової мушки (Drosophila melanogaster) – ви могли бачити її родичів, які кружляли над підгнившими бананами чи іншими фруктами.
Мозок цієї комахи містить 139 500 нейронів і 54,5 мільйона синапсів. Вас може здивувати те, що мухи мають мізки, але вони є. Звичайна плодова мушка — це проста істота зі складною поведінкою, включаючи політ, прийняття рішень і виконання серенади. З
Мозок плодової мушки надзвичайно крихітний — приблизно 0,075 сантиметрів у поперечнику, 0,0350 см у висоту та 0,0250 см у глибину. Це значно менше макового зерна.
Але ця крихітна комаха має багато способів поведінки, які мають наші більші, складніші тіла. Від складних дій, як-от спілкування з романтичними партнерами, до простіших, як-от швидке пересування, навігація, пошук їжі, уникнення хижаків, реакція на світло й темряву. Завдяки плодовим мушкам вчені відкрили циркадні ритми, які породили цілу область науки про мозок і поведінку людини.
«Це велике досягнення», — коментує Мала Мерті, директор Прінстонського інституту нейронауки разом із керівником дослідницької групи Себастьяном Сеунгом. «Немає іншого повноцінного мозкового зв’язку для дорослої тварини такої складності».
Спогади, особистість, звички, бажання та схильності живого організму – це результат тривимірного сплетіння нейронів у мозку. Від того, які нейрони з’єднуються з якими іншими нейронами, і від міцності їхніх зв’язків залежить як саме працює мозок.
«Чи можу я знайти нейрон або тип клітини». і з’ясувати його функцію, як він впливає на рішення та поведінку тварин? Якщо я зможу спростити проблему до цього одного нейрона, тоді я зможу зрозуміти, що він робить», — сказала Мерті. «Але коли ви робите крок назад, ви розумієте, що «один нейрон» знаходиться в складній мережі з майже 140 000 нейронів, які спільно координують цю поведінку».
Хоча оцифрований мозок мухи можна копіювати та переносити з одного комп’ютера в інший, надаючи йому форму «безсмертя», це не було задачею вчених. Отримана карта нейронних зв’язків мозку мухи дозволить краще зрозуміти роботу людського мозку.
«Багато в чому людський мозок потужніший за будь-який комп’ютер, створений людиною, але здебільшого ми все ще не розуміємо його логіку», — сказав Джон Нгай, директор Ініціативи BRAIN Національного інституту охорони здоров’я США, який надала часткове фінансування для проекту. «Без детального розуміння того, як нейрони з’єднуються один з одним, ми не матимемо базового розуміння того, що відбувається правильно в здоровому мозку, а що йде не так при хворобі».
«Те, що ми створили, багато в чому є атласом», — сказав провідний автор головної статті у Nature та очільник консорціуму FlyWire Свен Доркенвальд. «Так само, як ви не хотіли б їхати в нове місце без Карт Google, ви не хочете досліджувати мозок без карти. Ми створили атлас мозку та додали анотації для всіх підприємств, будівель, назв вулиць. Завдяки цьому дослідники тепер спроможні продумано керувати мозком, оскільки ми намагаємося його зрозуміти».
Карту мушиного мозку було побудовано з 21 мільйона зображень мозку плодової мушки, зроблених групою вчених у лабораторії Дейві Бока, а потім у дослідницькому містечку Джанелія Медичного інституту Говарда Хьюза. Використовуючи модель штучного інтелекту, створену лабораторією Сеунга, консорціум FlyWire перетворив грудки та краплі на цих зображеннях на тривимірну карту з мітками.
