Schaltplan eines Fliegen-Hirns entziffert
Biologin Eichler von der Uni Leipzig am internationalen „Flywire“-Projekt beteiligt
Leipzig, 20. Oktober 2024. Die Biologin Dr. Katharina Eichler von der Universität Leipzig hat im internationalen Forscherteam „Flywire“ mitgeholfen, erstmals den Aufbau des Gehirns einer Fruchtfliege (Drosophila melanogaster) zu rekonstruieren. Dafür habe das Kollektiv ein sogenanntes Konnektom erstellt, einen „Schaltplan“ des Gehirns dieses Insektes. „Das gilt in der Fachwelt als Meilenstein, da es sich um den bisher größten jemals erstellten Gehirnschaltplan handelt“, schätzte die Uni Leipzig ein.
„Viele Neurowissenschaftlerinnen glauben, dass das Verständnis der Gehirnfunktion durch das Kartieren aller Neuronen und Verbindungen des Gehirns – das Konnektom – möglich wird“, heißt es in einer Zusammenfassung der Uni. „Dies ist eine unfassbar komplexe Aufgabe, da das menschliche Gehirn mehr als 80 Milliarden Neuronen und 100 Billionen Verbindungen enthält. Das Gehirn der Fruchtfliege hingegen enthält eine Million Mal weniger Neuronen als das menschliche Gehirn. Trotzdem können Fliegen komplexe Verhaltensweisen wie Navigation, Lernen, und soziale Interaktionen zeigen.“
140.000 Neuronen und 54,5 Millionen Synapsen
Das Flywire-Team habe daher Methoden zur präzisen Ausrichtung der Bilder und maschinelles Sehen genutzt, um einzelne Neuronen im Hirn einer Fliege automatisch zu rekonstruieren. „Um Fehler zu korrigieren, baute das Team eine computerbasierte Infrastruktur auf, die es Forschenden weltweit ermöglichte, die Neuronen-Rekonstruktionen zu überprüfen. Dieses massive Unterfangen führte letztendlich zum Erfolg: ein vollständiges Drosophila-Gehirn-Konnektom, das etwa 140.000 Neuronen und 54,5 Millionen Synapsen umfasst.“
„Das Fliegenkonnektom gibt uns Einblicke, wie Informationen im Gehirn verarbeitet und in Verhalten umgewandelt werden“, erklärt Dr. Katharina Eichler. „Einige dieser Prinzipien sind wahrscheinlich im menschlichen Gehirn ganz ähnlich organisiert. Außerdem wurden durch dieses Projekt viele Techniken entwickelt und Forschungsfortschritte erzielt, die ein wichtiger Schritt in Richtung des Mauskonnektoms oder vielleicht in einigen Jahren auch des menschlichen Konnektoms sind.“
Quelle: Uni Leipzig
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