Первая попытка составить карту мозга — 14-летнее исследование круглых червей, начатое в 1970-х годах, привело к составлению частичной карты и Нобелевской премии. С тех пор частичные коннектомы — карты нервной системы — были созданы для многих систем, включая мух, мышей и даже людей, но эти реконструкции обычно представляют лишь небольшую часть всего мозга. Комплексные коннектомы были созданы только для нескольких мелких видов с количеством нейронов в теле от нескольких сотен до нескольких тысяч — аскариды, личинки асцидии и личинки морского кольчатого червя.

"Если мы хотим понять, кто мы и как мы думаем, частью этого является понимание механизма мышления, — говорит старший автор Джошуа Т. Фогельштейн, биомедицинский инженер Университета Джона Хопкинса. — И ключом к этому является знание того, как нейроны соединяются друг с другом".

Составленный этой командой коннектом детеныша плодовой мушки, личинки Drosophila melanogaster, является наиболее полной и самой обширной картой всего мозга насекомого из когда-либо созданных. Он включает в себя 3016 нейронов и каждую связь между ними: всего 548000.

Картирование всего мозга сложно и требует очень много времени, даже с использованием лучших современных технологий. Получение полной картины мозга на клеточном уровне требует его разрезания на сотни или тысячи отдельных образцов ткани, каждый из которых должен быть визуализирован с помощью электронных микроскопов, прежде чем начнется кропотливый процесс реконструкции всех этих фрагментов, нейрон за нейроном, в полную картину. На то, чтобы сделать это с детенышем плодовой мушки, ушло более десяти лет. По оценкам, мозг мыши в миллион раз больше, чем у детеныша плодовой мушки, а это означает, что шанс на картирование чего-либо близкого к человеческому мозгу маловероятен в ближайшем будущем, возможно, даже при нашей жизни.

Команда намеренно выбрала личинку плодовой мушки, потому что этот вид имеет много общего с человеческой фундаментальной биологией, включая сопоставимую генетическую основу. Он также обладает богатыми способностями к обучению и принятию решений, что делает его полезным модельным организмом в нейробиологии.

Исследование было опубликовано в журнале Science.