Meyvə milçəyi ən ağıllı orqanizm olmasa da, alimlər onun beyni sinir sisteminin necə işlədiyini öyrənmək üçün tədqiqatlarda model orqanizm kimi geniş istifadə edir. Milçək beyninin öyrənilməsi istiqamətində işlər aparan tədqiqatçılar bu orqanizmin tam beyin xəritəsini çıxara biliblər. Bu indiyə qədər tam beyin xəritəsi çıxarılan yeganə orqanizmdir. Bu beyin xəritəsi təxminən 140 000 neyronu və  54,5 milyondan çox sinapsı, yəni sinir hüceyrələri arasındakı qovşaqları əhatə edir.

Beyin xəritənisinin necə öyrənildiyi  “Nature” jurnalında dərc olunan doqquz məqalədən ibarət topluda təsvir edilib. Xəritənin yaradıcıları Nyu Cersi ştatındakı Prinston Universitetinin nevroloqları Mala Mörsi və Sebastian Sanq tərəfindən həmsədrlik edilən “FlyWire” adlı konsorsiumun üzvləridir. Xəritənin yaradılması üçün milçəyin beyin dilimlərinin elektron mikroskopik şəkilləri çəkilib. Daha sonra tədqiqatçılar süni intelekt vasitələrindən istifadə edərək bu məlumatları birləşdirib və beynin tam xəritəsini yaradıblar.

Lakin bu vasitələr mükəmməl olmadığından, əlaqələrin düzgünlüyünü yoxlamaq tələb olunurdu. Məlumatların yoxlanılması uzun zaman tələb etdiyi üçün könüllülər də bu işə dəvət edilmişdilər. Layihənin həmmüəllifi Kembric Universitetinin nevroloqu Qreqori Cefrisin sözlərinə görə, ümumilikdə konsorsiumun üzvləri və könüllülər 3 milyondan çox düzəliş ediblər.

Lakin bununla da iş bitməyib, çünki xəritə annotasiya (yəni beyin xəritəsində təsvir edilən hüceyrələrin hansı tip hüceyrə olduğunu müəyyən etmək.) edilməli idi. Bu prosesdə tədqiqatçılar və könüllülər hər biri neyronu müəyyən bir hüceyrə növü olaraq işarələyiblər. Cefris bu tapşırığı peyk şəkillərinin qiymətləndirilməsinə bənzədir. Süni intellekt proqramı bu cür şəkilllərdə gölləri və yolları müəyyən etməyə öyrədilə bilər, amma onların yoxlanılması, spesifik gölləri və yolları adlandırmaq üçün insan müdaxiləsi tələb edilir. Tədqiqatçılar gözləniləndən daha çox 8453 neyron tipi müəyyən ediblər. Bunların 4581-i yeni kəşf edilib. Bu da özlüyündə yeni tədqiqat istiqamətlərinə yol açacaq.

Bu xəritə sayəsində tədqiqatçlıar meyvə milçəyi beyni haqqında yeni məlumatlar öyrəniblər. Məsələn əvvəl elə hesab edilirdi ki, neyronlar eyni anda yalnız bir duyğu üzvündən siqnal ala bilər, məsələn görmə üzvündən, amma yeni çıxarılan beyin xəritəsi göstərdi ki, görmə üzvündən siqnal alan neyronlar həm də digər müvafiq üzvlərdən eşitmə və toxunma kimi siqnallar alır.

“FlyWire” xəritəsinin məlumatları son bir neçə ildir ki, tədqiqatçıların araşdırması üçün əlçatan olub və tədqiqatçılar bu xəritədən beynin dəqiq funksiyalarını öyrənmək üçün istifadə edirlər. Bir məqalədə dərc olunan məlumata əsasən, tədqiqatçılar neyronlar arasındakı bütün əlaqələr daxil olmaqla, meyvə milçəyinin tam beyin modelini kompyuter üzərində qurublar. Onlar modeli əvvəlcədən bilinən, şirin və acı dadları hiss etməyə cavabdeh olan neyronları aktivləşdirməklə test ediblər. Bu neyronlar virtual milçəyin beynində siqnal ardıcıllığını işə salaraq məməlilərin dili ilə eyni funksiyanı yerinə yetirən milçəyin xortumu ilə əlaqəli hərəkət neyronlarının aktivləşməsinə səbəb olub. Şirin dövr aktivləşdirildikdə (probosis) xortumu uzatmaq üçün siqnal ötürülürdü, sanki həşərat qidalanmağa hazırlıq görürdü. Acı dövrə aktivləşdirildikdə bu siqnal məhdudlaşırdı. Bu nəticələri təsdiqləmək üçün tədqiqatçılar eyni neyronları real meyvə milçəyində aktivləşdirdi. Aydın oldu ki, simulyasiya hansı neyronların cavab verəcəyini və nəticədə milçəyin necə davranacağını proqnozlaşdırmaqda 90%-dən artıq dəqiqlik nümayiş etdirib.

Başqa bir tədqiqatda milçəyin yeriməsini dayandırmaq üçün siqnal verən 2 əlaqə dövrəsini təsvir edirlər. Bunlardan biri milçək dayanıb qidalanmaq istəyəndə beyindən göndərilən “yerimə” siqnallarını dayandıran iki neyronu əhatə edir. Digər dövrə isə beyin tərəfindən göndərilən siqnalları alan və emal edən sinir telindəki neyronları əhatə edir. Bu hüceyrələr milçəyin ayaq oynaqlarında müqavimət yaradır, bu da həşərata özünü təmizləyərkən dayanmağa imkan verir.

Bu yeni beyin xəritəsinin məhdudiyyəti isə onun yalnız 1 dişi meyvə milçəyindən yaradılmış olmasıdır. Baxmayaraq ki, meyvə milçəyi bir-birlərinə oxşardır, lakin eyni deyil.

İndiyinə qədər meyvə milçəyi beyninə aid olan ən tam beyin xəritə təxminən 25 000 neyronu ehtiva edən milçək beyninin bir hissəsi olan “hemibrain” xəritəsi idi. “Nature” jurnalında dərc edilən bir məqalədə “FlyWire” beyni “hemibrain”lə müqayisə edilir. Bu zaman nəzərə çarpan fərqlər qeyd edilib. “FlyWire” milçəyinin qorxu ilə əlaqəli olan və “mushroom body” adlanan beyin quruluşunda “hemibrain” xəritə layihəsində istifadə edilən milçəkdən fərqli olaraq, demək olar ki, iki dəfə çox neyran olduğu aşkarlanıb. Tədqiqatçılar hesab edir ki, bu uyğunsuzluq “hemibrain” milçəyinin hələ böyümə mərhələsində aclıq çəkməsi və bunun beyin inkişafına zərər verməsi ilə əlaqəli ola bilər.

Tədqiqatçılar eyni zamanda bildirirlər ki, meyvə milçəyi beynini tam anlamaq üçün hələ çox iş görülməlidir. Məsələn, son xəritə yalnız neyronların kimyəvi sinapslar vasitəsilə necə əlaqə qurduğunu göstərir, bu sinapslar vasitəsilə neyrotransmitter adlanan molekullar məlumat ötürür. Lakin neyronlar arasında elektrik əlaqələri və ya sinapslardan kənar neyronların kimyəvi ünsiyyətinin necə baş verdiyi haqqında heç bir məlumat təqdim etmir.

Tədqiqatçılar, həmçinin, 1 erkək milçək xəritəsini də təsis etməyi də ümid edir. Çünki bu hal mahnı oxuma kimi yalnız erkəklərə xas davranışları araşdırmağa imkan verəcək.

Hazırladı: Hüceyrə platforması

İstifadə edilən mənbə:
1. https://www.nature.com/articles/d41586-024-03190-y?fbclid=IwY2xjawHtbftleHRuA2FlbQIxMAABHRWmlIQ8NUpkuJY5iDmB9L5JC8Oht5Eci35G6J6krc-AaiZBTavVPcRIRw_aem_AhF3_AyPm1Be8q1JvuE2Lg