اكتشاف.. غوغل في دماغ ذبابة الفاكهة لتحسين صحة البشر

يعتبر الدماغ البشري من عجائب البيولوجيا، ولكنه معقد بشكل لا يصدق، ولفهمه بشكل أفضل، لجأ العلماء إلى نموذج أصغر بكثير، ولكنه مذهل بنفس القدر، وهو دماغ ذبابة الفاكهة.

وقام باحثون من جامعة برينستون برسم خريطة للدماغ بالكامل لذبابة فاكهة بالغة (دروسوفيلا ميلانوجاستر)،  ومن المثير للاهتمام أن الخريطة تشبه خريطة غوغل مع تعليقات تفصيلية تسمح بالتنقل الدقيق ودراسة العضو المعقد، وفق ما أفاد موقع "إنترستينغ إنحينيرينغ".

 ويعد الكشف عن تعقيدات دماغ ذبابة الفاكهة خطوة حاسمة نحو فهم الدماغ البشري، وتشترك ذبابة الفاكهة في العديد من أوجه التشابه الجيني مع البشر، مما يجعلها كائناً نموذجياً قيماً، لدراسة وظائف الدماغ وكذلك الأمراض.
وقال سيباستيان سونغ، القائد المشارك لفريق البحث: "تقدر نسبة الجينات البشرية المرتبطة بالأمراض بنحو 75% لها نظائر في جينوم الذبابة".

وأضاف: "لقد عرفنا منذ فترة طويلة أوجه التشابه الجزيئية بين دماغ الذبابة والإنسان، لقد كنا أبطأ في إدراك وجود أوجه تشابه أيضاً على مستوى الدائرة، والتي تم الكشف عنها من خلال فحص أنماط الاتصال، نعلم الآن أن الدوائر العصبية للذباب للشم والرؤية والملاحة لها أوجه تشابه هندسية مع الدوائر العصبية للثدييات لنفس الوظائف".
وتُظهِر هذه الخريطة الموقع الدقيق وترتيب أكبر 50 خلية عصبية في شبكة اتصالات دماغ الذبابة.
وتم رسم خريطة الدماغ بمساعدة الذكاء الاصطناعي، كون دماغ ذبابة الفاكهة معقد بشكل هائل، وتحتوي شبكة اتصالات ذبابة الفاكهة على 140.000 خلية عصبية وعشرات الملايين من الاتصالات، ويقول سونغ: "لا توجد طريقة يمكننا من خلالها توسيع نطاقنا بدون أتمتة تحليل الصور بواسطة الذكاء الاصطناعي، ووجد فريق من البشر أخطاء الذكاء الاصطناعي وقاموا بتصحيحها لإنتاج شبكة الاتصالات النهائية".
ومن المثير للدهشة أن الخريطة ثلاثية الأبعاد بالكامل تم إنشاؤها باستخدام 21 مليون صورة لدماغ ذبابة الفاكهة.

واستخدم العلماء مجهراً إلكترونياً لفحص 8000 شريحة رقيقة للغاية من دماغ ذبابة الفاكهة، وقد أنشأوا بيانات صور ضخمة تبلغ حوالي 100 تيرابايت، واستخدموا الذكاء الاصطناعي والذكاء البشري، لرسم خريطة للدوائر الدماغية باستخدام هذه الصور.
ويصف العلماء العملية بأنها مماثلة لتلوين كتاب ثلاثي الأبعاد، حيث يمكنك أن تفكر في الصور على أنها صفحات كتاب تلوين ثلاثي الأبعاد ضخم، وتتبع الخطوط يعادل تلوينها .
وإذا وضعت جميع فروع الخلايا العصبية للذباب من طرف إلى طرف، فسوف يبلغ طولها 150 متراً من الأسلاك. وهذا طول مذهل لتكديسه في رأس صغير لذبابة الفاكهة.

وفي دماغ الإنسان، يكون طول الأسلاك أكثر إذهالاً، حيث يصل إلى ملايين الأميال.
والاضطرابات العصبية في ذباب الفاكهة تظهر تشابهاً وراثياً ملحواً مع البشر، حيث تشترك في 60% من حمضنا النووي، و يمتد هذا التداخل الجيني إلى ثلاثة من أصل أربعة أمراض وراثية بشرية، مما يشير إلى أن دراسة ذباب الفاكهة يمكن أن توفر رؤى قيمة حول صحة الإنسان.

المصدر: موقع 24