Атлас мозга каракатицы: первый в своем роде
Команда нейробиологов из Колумбийского университета создала первый нейроанатомический атлас мозга каракатицы Sepia bandensis (карликовой каракатицы). Исследование опубликовано в Current Biology, а интерактивный ресурс доступен на сайте Cuttlebase.org.
Цель исследования: понять, как мозг каракатицы преобразует визуальную информацию в мгновенные изменения цвета и текстуры кожи для камуфляжа. Это требует создания нейронной репрезентации увиденного в мозге и её воспроизведения на коже.
Методы создания атласа:
- МРТ-сканирование: просканированы тела и мозги 4 самцов и 4 самок.
- Сегментация мозга: глубокое обучение (искусственный интеллект) помогло выделить мозг из окружающих тканей на снимках.
- Определение долей: шесть соавторов вручную разметили границы долей мозга на сотнях изображений.
- Гистология: для получения клеточного разрешения мозги были разрезаны на срезы и окрашены химическими маркерами, выделяющими нейроны, глиальные клетки и аксоны.
- Объединение данных: данные восьми особей объединены в единый атлас.
Ключевые результаты:
- В мозге карликовой каракатицы идентифицировано 32 доли.
- Самые крупные — зрительные доли — обрабатывают визуальную информацию.
- Доли хроматофоров содержат мотонейроны, управляющие клетками, меняющими цвет кожи.
- Вертикальная доля связана с обучением и памятью.
Cuttlebase.org — интерактивный ресурс:
- 3D-модель мозга, которую можно вращать и масштабировать.
- 3D-модель тела каракатицы с 26 органами, включая три сердца, чернильный мешок и нервы.
- Гистологические срезы с детализацией до клеток.
- Все данные доступны для дальнейших исследований.
- Ресурс адаптирован как для ученых, так и для неспециалистов.
Цитата исследователей:
"Мы надеемся, что наш атлас мозга поможет понять, как каракатицы выражают себя через кожу, и даст нам представление о том, как любой мозг способен представлять информацию", — говорит первый автор статьи, доктор философии Тесса Дж. Монтегю.