Können Insekten menschliche Eigenschaften haben? Bis vor Kurzem glaubte man, Primaten seien eines der wenigen Tiere, die gemeinsame Merkmale mit Menschen hätten.
Jedoch, Eine von Wissenschaftlern der Universität Cambridge durchgeführte Studie hat herausgefunden, dass es einige Insekten gibt, die sie auch haben: Fliegen. Aber worauf basieren Ihre Erkenntnisse und welche Implikationen haben sie für die wissenschaftliche Welt?
Fliegen, intelligenter als gedacht
Das Gehirn von Fruchtfliegen weist Eigenschaften auf, von denen man annahm, dass sie nur beim Menschen vorkommen. Forscherin Elizabeth Barsotti und sein Team am MRC Laboratory of Molecular Biology (MRC LMB) haben das herausgefunden Das Gehirn dieser Insekten weist wiederkehrende Verbindungen auf verantwortlich für Lernen und Gedächtnis.
A priori wurde angenommen, dass dies einzigartige Merkmale des menschlichen Gehirns sind. Aber dieser Feststellung zufolge Fliegen hätten fortgeschrittenere kognitive Fähigkeiten als bisher angenommen. Dies eröffnet neue Wege für das Studium der Neurowissenschaften und der künstlichen Intelligenz.
Die Arbeit mit Fruchtfliegen hat die Eigenschaften ihrer Gehirnschaltkreise enthüllt Sie erinnern an Architekturen des automatischen Lernens oder des maschinellen Lernens. Auf diese Weise hofft das Team, dass die weitere Untersuchung dieser Muster noch mehr Rechenprinzipien aufdecken wird, mit dem Ziel, neue Systeme der künstlichen Intelligenz zu inspirieren.
Ein Jahrzehnt, in dem das Gehirn analysiert wird
„Wir haben zehn Jahre gebraucht, um das Gehirn der Fruchtfliege abzubilden und zu analysieren.“ Dies wird vom Hauptforscher angegeben. Während des Prozesses wurde es verwendet ein hochauflösendes Elektronenmikroskop um detaillierte Bilder von Tiergehirnen zu erhalten.
Dieser Prozess beinhaltet Das Gehirn wird in ultradünne, nur 40 Nanometer dicke Scheiben geschnitten und ihnen werden dann Schwermetalle injiziert damit sie wie Mineralien aussehen. Licht, das durch diese Scheiben dringt, erzeugt komplexe Muster, die Forscher analysieren, um neuronale Verbindungen abzubilden.
Kartierung der Gehirne anderer Tiere
Barsottis Arbeit geht noch weiter und schlägt bereits vor, die Gehirne anderer Tiere wie Eidechsen zu kartieren. Ziel ist es, so die Forscherin selbst, besser verstehen, wie die Evolution bestimmte Gehirnstrukturen erhalten hat. „Wir wollen evolutionär verstehen, was in den Gehirnen verschiedener Tiere konserviert ist. Wie die verschiedenen Teile des Gehirns mit dem Lebensraum zusammenhängen“, sagt er.
Barsotti begann ihre Karriere als Ingenieurin, obwohl sie dies immer getan hat Interesse am Bereich der Neurobiologie. Nach der Pandemie lud Professor Albert Cardona sie ein, sich seinem Team in Cambridge anzuschließen, und würdigte ihre Fähigkeiten bei der Aufnahme von Bildern mit Spezialmikroskopen.
Eine fortschrittliche Technologie… und sehr teuer
Der Prozess der Gehirnkartierung ist also kompliziert Forscher sollten nutzen teure und fortschrittliche Technologien. Die Infrastruktur, die zum Speichern und Verarbeiten der Daten eines einzelnen Mausgehirns erforderlich ist, könnte mehr als eine Milliarde Pfund kosten.
Barsotti arbeitet jedoch daran, diese Technologie zugänglicher zu machen. Hat einen Roboter entwickelt, der die Bildaufnahme beschleunigtso dass der Prozess vereinfacht wird.
Nachrichtenreferenz:
Michael Winding et al. Das Konnektom eines Insektengehirns. Wissenschaft 379, eadd9330 (2023). DOI: 10.1126/science.add9330
