Drosophila konektomu - Drosophila connectome

Meyve sineği Connectometamamlandığında, kabaca 135.000'in tam listesi olacak nöronlar meyve sineğinin beyninde Drosophila melanogaster, tüm bağlantılarla birlikte (sinapslar ) bu nöronlar arasında. 2020 itibariyle Meyve sineği Connectome, şu yöntemlerle elde edilen, devam etmekte olan bir çalışmadır. sinirsel devre rekonstrüksiyonu. Belirli devrelerin seyrek izlenmesine uygun, tüm bir beynin EM görüntülerinden oluşan bir yığın mevcuttur. Merkezi beynin büyük bir kısmının tam bir bağlantısı da aynı şekilde mevcuttur. 76 bölmesinin birçoğu Meyve sineği beyinde konektomlar mevcuttur ve geri kalanlar devam eden çalışmanın konularıdır.

Neden Meyve sineği

Connectome Araştırma (konektomik ) birkaç rakip hedefe sahiptir. Bir yandan, araştırmacılar, konektomun makul bir sürede elde edilebileceği kadar küçük bir organizmayı tercih ederler. Bu, küçük bir yaratık için tartışıyor. Öte yandan, bir konektomun ana kullanımlarından biri yapı ve davranışı ilişkilendirmektir, bu nedenle geniş bir davranış repertuarına sahip bir hayvan arzu edilir. Ayrıca, geniş bir deneyciler topluluğuna sahip bir hayvanı ve mevcut birçok genetik aracı kullanmak çok yararlıdır. Meyve sineği şu konularda çok iyi görünüyor:

  • Beyin yaklaşık 135.000 nöron içerir.[1] yakın gelecekte yeniden inşa edilebilecek kadar küçük.[2]
  • Meyve sineği birçok karmaşık davranış sergiler. Yıllar boyunca yüzlerce farklı davranış (beslenme, tımarlama, uçma, çiftleşme, öğrenme vb.) Niteliksel ve niceliksel olarak incelenmiştir.
  • meyve sineğinin genetiği iyi anlaşılmıştır ve birçok (onbinlerce) genetik varyant mevcuttur.
  • Birçok elektrofizyolojik var, kalsiyum görüntüleme ve devam eden diğer çalışmalar Meyve sineği.

Şu anki durum

Tam sinek beyni için, beyin bölmeleri ve nöronların birbirine bağlanan yolları düzeyinde üst düzey bir bağlantı vardır.[3] Bunun bir versiyonu çevrimiçi olarak mevcuttur.[4]

İçin ayrıntılı devre seviyesi bağlantıları mevcuttur. Lamina[5][6] ve bir medulla[7] sütun, hem meyve sineğinin görsel sisteminde hem de mantar gövdesinin alfa lobunda.[8]

Mayıs 2017'de bioRxiv'de yayınlanan bir makale sinaptik çözünürlükte tüm yetişkin kadın beyninin elektron mikroskobu görüntü yığınını sundu. Hacim, seçilen devrelerin seyrek izlenmesi için kullanılabilir.[9][10]

2020'de, merkezi beynin yarısının yoğun bir konektomu Meyve sineği serbest bırakıldı,[11] Bu verilerin sorgulanmasına ve araştırılmasına izin veren bir web sitesi ile birlikte.[12] Konektomun yeniden yapılandırılmasında ve ilk analizinde kullanılan yöntemler takip edildi.[13]

Doğal bir soru, konektomun sineğin davranışının simülasyonuna izin verip vermeyeceğidir. Ancak, konektom tek başına yeterli değildir. Gerekli ek bilgiler şunları içerir: boşluk kavşağı çeşitleri ve yerleri, kimlikleri nörotransmiterler, reseptör türleri ve yerleri, nöromodülatörler ve hormonlar (kaynaklar ve reseptörler ile), rolü glial hücreler, zaman evrim kuralları sinapslar ve daha fazlası için.[14]

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ Alivisatos, A. Paul; Chun, Miyoung; Kilise, George M .; Greenspan, Ralph J .; Roukes, Michael L .; Yuste, Rafael (2012). "Beyin aktivite haritası projesi ve fonksiyonel konektomiklerin zorluğu". Nöron. 74 (6): 970–974. doi:10.1016 / j.neuron.2012.06.006. PMC  3597383. PMID  22726828.
  2. ^ Deweerdt, Sarah (2019). "Beynin haritası nasıl yapılır". Doğa. 571 (7766): S6 – S8. Bibcode:2019Natur.571S ... 6D. doi:10.1038 / d41586-019-02208-0. PMID  31341309.
  3. ^ Chiang, Ann-Shyn; et al. (2011). "Beyin Çapında Kablolama Ağlarının Üç Boyutlu Yeniden İnşası Meyve sineği Tek Hücreli Çözünürlükte ". Güncel Biyoloji. 21 (1): 1–11. doi:10.1016 / j.cub.2010.11.056. PMID  21129968.
  4. ^ "FlyCircuit - Bir Veritabanı Meyve sineği Beyin Nöronları ". Alındı 30 Ağu 2013.
  5. ^ Meinertzhagen, I. A .; O'Neil, S.D. (1991). "Yabani tipin laminasında sütunlu elemanların sinaptik organizasyonu Drosophila melanogaster". Karşılaştırmalı Nöroloji Dergisi. 305 (2): 232–263. doi:10.1002 / cne.903050206. PMID  1902848.
  6. ^ Rivera-Alba, Marta; et al. (2011). "Kablolama Ekonomisi ve Hacim Hariç Tutma Bölgedeki Nöronal Yerleşimi Meyve sineği Beyin". Güncel Biyoloji. 21 (23): 2000–2005. doi:10.1016 / j.cub.2011.10.022. PMC  3244492. PMID  22119527.
  7. ^ Takemura, Shin-ya; et al. (8 Ağustos 2013). "Bir görsel hareket algılama devresi Meyve sineği konektomik ". Doğa. 500 (7461): 175–181. Bibcode:2013Natur.500..175T. doi:10.1038 / nature12450. PMC  3799980. PMID  23925240.
  8. ^ Takemura, S. Y .; et al. (2017). "Yetişkinlerde bir öğrenme ve hafıza merkezinin bağlantısı Meyve sineği beyin". eLife. 6: e26975. doi:10.7554 / eLife.26975. PMC  5550281. PMID  28718765.
  9. ^ Yeager, Ashley (31 Mayıs 2017). "Elektron Mikroskobu ile Görüntülenmiş Tüm Meyve Sineği Beyni". Bilim Adamı Dergisi. Alındı 2018-07-15.
  10. ^ Zheng, Zhihao; et al. (2017-05-22). "Yetişkin Beyninin Tam Elektron Mikroskobu Hacmi Drosophila melanogaster". bioRxiv  10.1101/140905.
  11. ^ Shan Xu, C .; et al. (2020). "Bir yetişkin konektomu Meyve sineği merkezi beyin ". bioRxiv  10.1101/2020.01.21.911859.
  12. ^ "Konektomikler için analiz araçları". HHMI.
  13. ^ Scheffer, Louis K .; et al. (2020). "Bir Bağlantı ve Yetişkin Analizi Meyve sineği Merkezi Beyin ". bioRxiv  10.1101/2020.04.07.030213.
  14. ^ "Columbia Workshop on Brain Circuits, Memory and Computation, 2019".

daha fazla okuma

Dış bağlantılar