Banbrytande karta över bananflugans hjärna

För första gången har forskare lyckats skapa en fullständig karta över hjärnan hos bananflugan, Drosophila melanogaster, med en detaljrikedom som aldrig tidigare setts. En banbrytande bedrift som ger nya insikter i hur hjärnans nervceller kommunicerar. Med hjälp av avancerad bildteknik och AI-baserade metoder har 140 000 nervceller och mer än 50 miljoner synapser i den lilla insektens hjärna kartlagts. Detta öppnar nya dörrar för att bättre förstå hjärnans grundläggande funktioner – hos både bananflugor och människor. Bakom kartläggningen står det internationella forskningsprojektet FlyWire.

Att kartlägga en hjärna innebär att skapa en detaljerad “vägkarta” över hur nervcellerna kommunicerar med varandra. Tänk dig att varje nervcell är som en gata i en stad, och varje koppling mellan dem som en väg. Forskarnas arbete ger oss nu en komplett karta över varje “gata” och hur trafiken rör sig genom dem i bananflugans hjärna. Detta ger oss ovärderliga insikter om hur hjärnan bearbetar information och styr beteenden.

Bananflugan, som länge varit en viktig modellorganism inom forskningen, har visat sig vara ett ovärderligt verktyg för att studera hjärnan. Trots sin litenhet delar den ungefär 60 procent av sina gener med människor, inklusive de som är kopplade till inlärning och dygnsrytm. Att förstå hur bananflugans hjärna fungerar kan därför ge oss ledtrådar om hur mer komplexa hjärnor, som människans, arbetar och hur vi kan närma oss lösningar för neurologiska sjukdomar.

Det detaljerade kartverket över bananflugans hjärna, känt som en “connectome”, fungerar alltså som en karta över varje nervcell och deras kopplingar. Forskarna har särskilt fokuserat på flugans synsystem, eftersom en stor del av dess hjärna är dedikerad till att bearbeta visuell information. Genom att studera dessa processer hoppas man kunna dra paralleller till hur mänskliga hjärnor hanterar visuell perception och andra kognitiva funktioner. Detta kan i sin tur ha stor betydelse för utvecklingen av framtida behandlingsmetoder för hjärnsjukdomar och även ge värdefulla insikter för utvecklingen av artificiell intelligens.

FlyWire-projektet, som denna kartläggning är en del av, representerar ett internationellt samarbete mellan över 280 forskare från hela världen. Projektet har också ett starkt inslag av öppenhet, då all insamlad data är fritt tillgänglig för forskare genom den öppna Codex-plattformen. På så sätt kan forskningen påskyndas, och fler forskare kan bidra till den gemensamma målsättningen att bättre förstå hjärnans funktioner och dess sjukdomar.

– Vi har gjort hela databasen öppen och fritt tillgänglig för alla forskare. Vi hoppas att detta kommer att vara omvälvande för neuroforskare som försöker förstå bättre hur en frisk hjärna fungerar. I framtiden hoppas vi att det blir möjligt att jämföra vad som händer när saker går fel i våra hjärnor, till exempel vid psykiska hälsotillstånd, säger Dr Mala Murthy vid Princeton University, en av forskningsledarna i projektet.

Genom denna noggranna kartläggning av bananflugans hjärna har forskare tagit ett stort kliv framåt mot att avkoda hjärnans mysterier. Nästa steg är att applicera dessa kunskaper på mer komplexa hjärnor, med förhoppningen om att hitta nycklar till att förstå och behandla sjukdomar som påverkar hjärnan hos människor.