Drosophila connectome
Drosophila , connectome kommer, när det är färdigt, att vara en komplett lista över de ungefär 135 000 neuronerna i hjärnan hos fruktflugan Drosophila melanogaster tillsammans med alla kopplingar ( synapser ) mellan dessa neuroner. Från och med 2020 Drosophila connectome ett pågående arbete, som erhålls med metoderna för rekonstruktion av neurala kretsar . Det finns en hög med EM-bilder av en hel hjärna, lämpliga för sparsam spårning av specifika kretsar. En fullständig koppling av en stor del av den centrala hjärnan är också tillgänglig. Många av de 76 avdelningarna i Drosophila -hjärnan har tillgängliga connectomer, och resten är föremål för pågående studier.
Varför Drosophila
Connectome forskning ( connectomics ) har ett antal konkurrerande mål. Å ena sidan föredrar utredare en organism som är tillräckligt liten för att connectomen kan erhållas inom en rimlig tid. Detta talar för en liten varelse. Å andra sidan är en av de viktigaste användningsområdena för ett connectom att relatera struktur och beteende, så ett djur med en stor beteenderepertoar är önskvärt. Det är också till stor hjälp att använda ett djur med en stor existerande grupp av experimentalister och många tillgängliga genetiska verktyg. Drosophila ser väldigt bra ut på dessa punkter:
- Hjärnan innehåller cirka 135 000 neuroner, tillräckligt små för att kunna rekonstrueras inom en snar framtid.
- Fruktflugan uppvisar många komplexa beteenden. Hundratals olika beteenden (matning, skötsel, flygning, parning, inlärning och så vidare) har studerats kvalitativt och kvantitativt under åren.
- Fruktflugans genetik är välkänd, och många (tiotusentals) genetiska varianter finns tillgängliga.
- Det finns många elektrofysiologiska, kalciumavbildningar och andra studier som pågår med Drosophila .
Nuvarande status
En högnivåkonnektor, på nivån av hjärnrum och sammankopplade nervceller, finns för hela flughjärnan. En version av detta finns tillgänglig online.
Det finns detaljerade kopplingar på kretsnivå för lamina och en medullapelare , både i fruktflugans visuella system och svampkroppens alfalob.
I maj 2017 presenterade en artikel publicerad i bioRxiv en elektronmikroskopibildstapel av hela den vuxna kvinnliga hjärnan i synaptisk upplösning. Volymen är tillgänglig för sparsam spårning av valda kretsar.
släpptes en tät anslutning av halva centrala hjärnan i Drosophila , tillsammans med en webbplats som tillåter frågor och utforskning av dessa data. Metoderna som användes vid rekonstruktion och initial analys av kopplingen följde.
En naturlig fråga är om kopplingen tillåter simulering av flugans beteende. Dock räcker inte bara kopplingen. Ytterligare information som behövs inkluderar gap junction- varianter och -platser, identiteter för neurotransmittorer , receptortyper och -platser, neuromodulatorer och hormoner (med källor och receptorer), gliacellers roll , tidsevolutionsregler för synapser och mer.
Se även
Vidare läsning
- Meinertzhagen, Ian A. (2016-04-02). "Connectome-studier på Drosophila : ett kort perspektiv på en liten hjärna". Journal of Neurogenetics . 30 (2): 62–68. doi : 10.3109/01677063.2016.1166224 . ISSN 0167-7063 . PMID 27328842 . S2CID 21547224 .