【機械工学】〈動画あり〉驚異的、脳全体の3D画像化に成功、2100万回撮影 ニューロンのつながりをマッピング、ショウジョウバエ
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■動画
Tour a Fly Brain in Stunning Detail | National Geographic https://youtu.be/UZzUggl3glY
もつれた虹のようなこの画像は、ショウジョウバエ(Drosophila melanogaster)の成体の脳の驚異的な3D地図だ。
7月19日付けの科学誌「セル」に発表された今回の画像は、高解像度で撮影された動物の脳としてはこれまでで最も大きく、
単一のニューロンの経路をたどれるようにもなっている。
途方もなく小さいものを調べてきた科学者たちが達成した大きな成果である。
実際にケシ粒ほどの大きさしかないにもかかわらず、ショウジョウバエの脳は極めて複雑だ。
この小さなハエは決まった手順で身繕いをし、求愛の際には複雑なダンスを踊る。
彼らは周囲の環境について学習し、それを想起できる。さらに驚くべきことに、これらの行動の背景にある脳の構造の一部は、
ヒトを含め、ほかの動物ともよく似ている。
「生物学に必要な方向性です」と、米国国立衛生研究所(NIH)の博士研究員であるケイト・オニール氏は言う。
「研究から得られる情報は膨大ですが、技術面がその制約になっています」。なお、氏はこの研究に関与していない。
今回の画像を作成するにあたり、まずハエの脳を取り出して、さまざまな重金属を混ぜた液体に浸した。
重金属は、ニューロン(神経細胞)の表面とシナプス(ニューロンどうしの接合部)に結合し、それぞれの目印となる。
次に樹脂に浸けて固め、ダイヤモンドナイフで極めて薄くスライスした。
研究者らは、髪の毛の太さよりもはるかに薄くスライスされた切片を1枚1枚電子顕微鏡で撮影していった。
脳全体の高解像度画像が撮影された生物は今回のハエが最初ではない。
その栄誉を受けたのは、ゼブラフィッシュの幼生とハエの幼虫だ。
念のために言うと、今回画像化されたのはハエのニューロンの接合部だけであり、
ハエの成体の脳にある約10万個のニューロンの地図ができたわけではない。
現時点では、ニューロンのネットワークの画像化には人手が必要だが、この煩わしい作業の完全自動化の研究も行われている。
「100ミクロンを追跡するために、2000枚の画像を見る必要があります」と、
論文の共著者で、ハワード・ヒューズ医学研究所ジャネリア・リサーチ・キャンパスの神経生物学者である
デヴィ・ボック氏は言う。「ばかげています」
今回紹介する画像は、ハエの脳にあるニューロン接合部全体の5%のみだが、それでも驚異的に詳細な地図として、
迷宮のような構造の解明に役立つと期待されている。
http://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/18/072300323/ph_thumb.jpg
ナショナルジオグラフィック日本版サイト
http://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/18/072300323/ >>1
つまり、この解明によって
我々もショウジョウバエの求愛ダンスを踊れるようになるの? なんか形容し難いが、
未踏の偉業達成に、すごくがんばったんだな、と思う。 ハエでも10万個
ニューロン単位の原理の理解は人間には無理だろうね
AIの進化とニューロンネットワークの解明は交互に前提を更新していく感じかな >>6
逆に10万個集まってもハエ程度にしかなれないんだから、
1個だけだと何なんだろうね CPUを電子顕微鏡で観察したら今実行してる演算が可視化できるのか? 次に必要なのは病態と健常を比較する為の画像処理能力になるのかねえ マジキチだわ。進化の最初の方で前口、後口動物で分岐して、
さらに独自に進化した昆虫で、シナプスとかニューロンでヒトと整合性とれるんだもん
最近、変な、昆虫写真みると、あれは絶対他から来たと思うのに マウスのをgoogleがやったと思うけど、研究的にはこっちが上 この手のハエでの研究は、くっそ優秀じゃないと参入さえできないからな
ヒトやマウスでのなんかてきとーでも研究になるけど、これはそれまでの資産が膨大で
捏造すりゃ即コミュニティでハブられるし、むちゃエリートな世界 ショウジョウバエくらい完全デジタル生命化出来ないのか >>1
虫って脳が無いんじゃなかったのか?
梯子状神経とかいうのじゃなかったのか? ハエとかああいった変態する動物は、幼虫時代と成虫時代の
神経系はどういう関係にあるのだろうかな?
回路をまったく作り直しなのか?
たとえば、幼虫時代の何らかの記憶が
成虫時代にも引き継がれるのだろうか?
ニューロンだけではなくて、グリア細胞のようなものは
昆虫にはあるのだろうか?
小さい生物は非常に高速に動作しなければならないもの
たとえば羽を動かすところなどがあるが、あれがシナプス
接合間の化学物質の移動拡散によって制御できているとは
(時間がかかりすぎるだろうから)とても信じられない。
どうなっているんだろう? >>19
とある研究によると変態してる最中は神経系はそのままでその他がグチャグチャになるそうだ。 これって、この前の「マツコの知らない世界」に出てた、蚊が好きな青年も関わってるのかな?
最後の方で、アメリカでハエの脳の研究するって言ってたし すげー研究だな 神経の経路が全部見えるやん
今までは脳が反応する所で経路を予測してたもんな
ノーベル賞かもな >>19
そのまま。他の目立った器官は成虫原基で折り畳まれてるけどのね
アイデアはスゴく面白いし、直ぐに実験始められる高いレベルだ
幼虫の頃になんらかの嫌悪条件付けが効けば、いろいろやりようある >>17
ハエはキノコ体っつうのが脳だな
キノコで物を考えるなんてイヤラシイ奴らだ >>1
どう考えても機械工学じゃないだろ。
ばかなの? でも脳って大きさに関係ないって聞くよね。クジラの脳が大きいからと言って人間以上に賢いわけじゃないし 単に小動物的なせせこましさを賢さと勘違いしてるだけだったりして 人間の脳のシナプス結合は100兆個以上だろう。これだけの組み合わせから、
特定の機能を絞り出すのは難しいだろうな。 >>28
クジラの賢さは運動的能力等にある
人間が得意な論理的思考とかでは無いってだけ。 ■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています