फल मक्खी के पूरे मस्तिष्क का मानचित्रण हुआ

तंत्रिका विज्ञान में शोधकर्ताओं को पहली बार पूर्ण सफलता

• इंसानी संरचना के काफी करीब है यह

• इंसानी दिमाग का कुछ हिस्सा समझा

• 287 शोधकर्ताओं ने एक साथ काम किया

राष्ट्रीय खबर

रांचीः प्रिंसटन के नेतृत्व में वैज्ञानिकों की एक टीम ने वयस्क फल मक्खी (ड्रोसोफिला मेलानोगास्टर) के मस्तिष्क के माध्यम से पहला न्यूरॉन-बाय-न्यूरॉन और सिनैप्स-बाय-सिनैप्स रोडमैप बनाया है, जो मस्तिष्क के अध्ययन में एक प्रमुख मील का पत्थर है। पिछले शोधकर्ताओं ने सी. एलिगेंस कृमि के मस्तिष्क का मानचित्रण किया, जिसमें 302 न्यूरॉन्स थे, और लार्वा फल मक्खी के मस्तिष्क का, जिसमें 3,000 न्यूरॉन्स थे, लेकिन वयस्क फल मक्खी कई गुना अधिक जटिल है, जिसमें लगभग 140,000 न्यूरॉन्स और लगभग 50 मिलियन सिनैप्स उन्हें जोड़ते हैं। फल मक्खियों में मानव डीएनए का 60 प्रतिशत हिस्सा होता है, और चार में से तीन मानव आनुवंशिक रोग फल मक्खियों में समान होते हैं। फल मक्खियों के मस्तिष्क को समझना मनुष्यों जैसी बड़ी और अधिक जटिल प्रजातियों के मस्तिष्क को समझने की दिशा में एक कदम है।

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प्रिंसटन न्यूरोसाइंस इंस्टीट्यूट की निदेशक और शोध दल के सह-नेता सेबेस्टियन सेउंग के साथ माला मूर्ति ने कहा, यह एक बड़ी उपलब्धि है। इस जटिलता वाले वयस्क जानवर के लिए कोई अन्य पूर्ण मस्तिष्क संयोजक नहीं है। मूर्ति प्रिंसटन के करोल और मार्नी मार्सिन ’96 न्यूरोसाइंस के प्रोफेसर भी हैं।

प्रिंसटन के सेउंग और मूर्ति नेचर अंक के प्रमुख पेपर के सह-वरिष्ठ लेखक हैं, जिसमें प्रिंसटन विश्वविद्यालय, वर्मोंट विश्वविद्यालय, कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय-बर्कले, यूसी-सांता बारबरा, फ्रेई यूनिवर्सिटेट-बर्लिन और मैक्स प्लैंक फ्लोरिडा इंस्टीट्यूट फॉर न्यूरोसाइंस के शोधकर्ताओं के नेतृत्व में लेखकों के ओवरलैपिंग सेट के साथ नौ संबंधित पेपर का एक सूट शामिल है। मानचित्र को फ्लाईवायर कंसोर्टियम द्वारा विकसित किया गया था, जो प्रिंसटन विश्वविद्यालय में स्थित है और दुनिया भर के 287 शोधकर्ताओं के साथ-साथ स्वयंसेवी गेमर्स के साथ 76 से अधिक प्रयोगशालाओं में टीमों से बना है।

हमने जो बनाया है, वह कई मायनों में एक एटलस है, प्रिंसटन के 2023 पीएचडी स्नातक डोरकेनवाल्ड ने कहा, जो अब वाशिंगटन विश्वविद्यालय और एलन इंस्टीट्यूट फॉर ब्रेन साइंस में हैं। जैसे आप Google मैप्स के बिना किसी नई जगह पर ड्राइव नहीं करना चाहेंगे, वैसे ही आप मैप के बिना मस्तिष्क का पता नहीं लगाना चाहेंगे। हमने जो किया है वह मस्तिष्क का एटलस बनाना है, और सभी व्यवसायों, इमारतों, सड़क के नामों के लिए एनोटेशन जोड़ना है। इसके साथ, शोधकर्ता अब मस्तिष्क को समझने की कोशिश करते समय सोच-समझकर नेविगेट करने में सक्षम हैं। और ठीक वैसे ही जैसे एक नक्शा जो हर छोटी गली के साथ-साथ हर सुपरहाइवे को भी दर्शाता है, फ्लाई कनेक्टोम हर पैमाने पर फल मक्खी के मस्तिष्क के भीतर कनेक्शन दिखाता है।

यह नक्शा डेवी बॉक के नेतृत्व में वैज्ञानिकों की एक टीम द्वारा मादा फल मक्खी के मस्तिष्क की 21 मिलियन छवियों से बनाया गया था, जो तब हॉवर्ड ह्यूजेस मेडिकल इंस्टीट्यूट के जेनेलिया रिसर्च कैंपस में और अब वर्मोंट विश्वविद्यालय में हैं। प्रिंसटन के सेबेस्टियन सेउंग के साथ काम करने वाले शोधकर्ताओं और सॉफ्टवेयर इंजीनियरों द्वारा बनाए गए एक ए आई मॉडल का उपयोग करके, उन छवियों में गांठों और धब्बों को एक लेबल वाले, तीन-आयामी मानचित्र में बदल दिया गया।

अपने डेटा को गोपनीय रखने के बजाय, शोधकर्ताओं ने अपने प्रगतिशील तंत्रिका मानचित्र को शुरू से ही वैज्ञानिक समुदाय के लिए खोल दिया। पूरे मस्तिष्क का मानचित्रण ए आई कंप्यूटिंग में प्रगति के कारण संभव हो पाया है। पूरे वायरिंग आरेख को मैन्युअल रूप से फिर से बनाना संभव नहीं होता। यह इस बात का प्रदर्शन है कि AI तंत्रिका विज्ञान को कैसे आगे बढ़ा सकता है, शोध के सह-नेताओं में से एक और प्रिंसटन के न्यूरोसाइंस में इविन प्रोफेसर और कंप्यूटर विज्ञान के प्रोफेसर प्रोफ़ेसर सेबेस्टियन सेउंग ने कहा। अब जब हमारे पास यह मस्तिष्क मानचित्र है, तो हम इस बात को समझ सकते हैं कि कौन से न्यूरॉन्स किस व्यवहार से संबंधित हैं, डॉर्केनवाल्ड ने कहा। इस विकास से मस्तिष्क रोगों के लिए अनुकूलित उपचार हो सकते हैं।