Пълна карта на мозъка на мъжка плодова мушица

На 3 септември 2026 г. международен консорциум публикува в списание Cell първата пълна карта на нервната система на мъжка плодова мушица — 166 700 неврона в мозъка и коремната нервна връв, свързани от над 125 милиона синапси. Това е втората завършена карта на мозък на Drosophila melanogaster след женската, представена през октомври 2024 г., и за пръв път позволява пряко сравнение между двата пола при животно със сложно социално поведение.

Кой я направи и как

Зад проекта стоят екипът FlyEM в HHMI Janelia, групата по конектомика в Университета в Кеймбридж, MRC Laboratory of Molecular Biology и Google Research.

Пробата е заснета с фокусиран йонен лъч и сканиращ електронен микроскоп, след което Google Research сегментира изображенията с конволюционни мрежи от типа flood-filling и системата PATHFINDER. Хората влизат в играта чак след това — проверката и анотирането на невроните се равняват на около 44 години човешки труд.

Важна разлика спрямо предишните набори данни: тук мозъкът, оптичните дялове и коремната нервна връв са в един непрекъснат обем, със запазена връзка през шията. „Това буквално ни отвежда от очите до краката наведнъж“, обяснява Грег Джефърис от MRC LMB и Кеймбридж.

Какво показва сравнението между половете

Женският конектом от проекта FlyWire, публикуван в Nature на 2 октомври 2024 г., обхваща 139 255 неврона и 54,5 милиона синапси — но само мозъка. Съпоставянето на двата набора до ниво синапс дава първата количествена картина на половия диморфизъм:

• 8069 типа неврони са практически идентични при двата пола;
• 138 типа съществуват и в двата пола, но с различна форма или различни връзки;
• 289 типа се срещат само при мъжките, 71 — само при женските.

В централния мозък на мъжкия екземпляр около 4,8% от невроните са специфични за пола или диморфни, срещу близо 3% при женския. Още по-показателно е, че около 12% от невроните на мъжкия мозък имат различна схема на свързване, докато при женския делът е около 4%.

Разликите не са разпръснати. Сензорната и двигателната периферия — очите, антените, мускулите — са почти еднакви. Диморфните клетки се струпват в горните етажи на мозъка, там, където се взимат решенията, и образуват нещо като „горещи точки“.

Снимка: FlyEM, HHMI Janelia

Защо това има значение

Практическият извод е елегантен: една и съща миризма може да задейства противоположно поведение при мъжка и женска мушица не защото носовете им са различни, а защото сигналът се пренасочва по различен път нагоре. Мъжкият феромон привлича женската и провокира агресия у мъжкия — и сега този маршрут може да се проследи неврон по неврон.

„Тази работа разкрива как мозъците превръщат един и същ сензорен вход в различно поведение в зависимост от пола“, коментира Изабела Бекет от MRC LMB. Колежката ѝ Марта Коста го определя като „чертеж, който посочва точно къде са промените“.

Струва си да се държи мярка: конектомът е анатомия, не физиология. Той показва кой с кого е свързан, но не и кога и колко силно се задейства връзката. Изследователите го наричат отправна точка за експерименти, а не готово обяснение на поведението.

Данните са отворени

Наборът MaleCNS излезе във версия 0.9 на 3 октомври 2025 г. и достигна 1.0 на 8 юни 2026 г. Достъпен е под лиценз CC-BY през neuPrint и браузъра на male-cns.janelia.org, а Neuroglancer позволява женската и мъжката проба да се разгледат наложени една върху друга.

От мухата към алгоритмите

Мозъкът на Drosophila отдавна е и източник на идеи за софтуер. На 24 август 2026 г. Кевин Макс и Ян Шен от Okinawa Institute of Science and Technology представиха в Neuromorphic Computing & Engineering алгоритъма Spi-Fly, вдъхновен от обонятелната система на мушицата.

Spi-Fly е трислойна мрежа: входният сигнал се проектира разредено и на случаен принцип върху скрит слой от 1000 неврона, така че всяка миризма активира само шепа от тях. Получава се нещо като баркод, а при обучение се променят единствено синапсите на активните неврони — останалите остават замразени. Резултатът е, че мрежата разпознава нови миризми от малко примери, без да забравя старите, тоест без класическия проблем с катастрофалното забравяне. И всичко това при много ниска енергийна консумация.

Накрая

Плодовата мушица остава единственото възрастно животно със сложно поведение, чийто мозък е картиран изцяло — и вече в два варианта. Следващите цели, като парче от мозък на мишка, са с порядъци по-големи, така че този тип сравнителни изследвания ще останат територия на насекомите още известно време.

Ако следите научните новини, вижте и декагона, който Хъбъл откри около южния полюс на Сатурн, както и тазгодишните награди Ig Nobel.