昆虫の頭脳の標準専門語は頭脳の機能および病気の未来の研究を改善するかもしれません

Published on March 3, 2014 at 2:19 AM · No Comments

頭脳複雑な何か述べているときタスクは使用される用語が複合体としてちょうどあればより容易ではないです。 神経科学者の国際協力は頭脳の機能および病気の未来の研究のために非常に有用であるそれら述べるためにだけ識別された頭脳の構造の番号を三倍にしましたが、簡単な語い作成しました。

ニック Strausfeld および、リンダ Restifo 昆虫の頭脳の neuroanatomical 中心そして計算の中心の広範囲の地図書を作り出すためにプロジェクトを導いた日本の同僚、およびドイツとイギリスの同僚と働くアリゾナ州立大学の神経科学の部門の両方の教授。 プロセスでは、チームは多くの前に未知構造を識別しました。 専門用語の統一されたシステムをリサーチに与えることによって、それらは人間の脳の機能に引き継ぐ機能および頭脳構造を明瞭にするための組織的努力のための段階をセットします。

作業についての記事は神経科学の旗艦書の 1 つと多数みなされる学術雑誌ニューロンで出ます; オンラインバージョンは 80 ページデータ補足が含まれています。 データは 6 か月以内に共用利用可能で、何百もの画像および 3D ビデオアニメーションを含まれて - 神経科学者がより効率的に働き、彼らの結果を比較し、より有意義な解釈を得ることを可能にする非常に貴重なリソースになります。

「この努力すべての昆虫の頭脳のための構造を記述するために三次元道路図を提供し、他の節足動物との比較を可能にします」、は Strausfeld を昆虫科学のための UA の中心のディレクター言いました。 「それに頭脳で計算の中心間のネットワーク関係を記述することであります巨大な値が」。

プロジェクトは個々のセルおよび複雑な神経回路が時間と空間でどのように相互に作用しているか示す頭脳のダイナミックな映像を作り出すために米国およびヨーロッパが意欲的なイニシアチブ - バラック・オバマ大統領の頭脳のイニシアチブおよび欧州連合の人間の脳のプロジェクト - で積み込んだので時機を得ています。

人間の脳の内部の働きを、多分太陽系探索するために、作戦を開発するための努力では科学者の最も複雑な構造はミバエのようなモデル有機体の頭脳の調査に構造が実験でより調査しやすく、易いので頼りました。

節足動物 - 昆虫、くも、甲殻類および彼らの親族 - は動作の解剖および分子基盤から常習の生化学的な原因まで及ぶ生物医学的な研究を進めました。 人間の本当らしい分け前を含む時間、脊椎動物 neuroanatomical 機能の多数および無脊椎動物が付いている頭脳の機能中心の共用発展の歴史のために深く。 節足動物の神経学的なプロセスを調査することはどのようにすべての頭脳を使う仕事かなり私達が理解するのを助けることができます。

パーキンソン病の、原因となるプロセスは例えば人間で調査し非常ににくいですがミバエとの研究は神経学者が治療上の作戦を開発するのを助けることができる有益な情報をもたらしました。

昆虫の頭脳をカタログし、マップするためのこの相互協力の結果として科学者のこのグループはミバエのピンの頭サイズの頭脳が魚またはマウスのような動物で認識されるただ複雑さに今まで近づく持っていること 50 以上の解剖学的に個別の中心を検出しました。

「魅惑的な平行があります」と Strausfeld は言いました。 「昆虫の頭脳の離散中心の認識によって、私達はよりよく昆虫および脊椎動物の頭脳の精密さがどのように 600以上 ,000,000 年間の広がった改革にもかかわらず」。互いに関連するかもしれませんか理解します

例えば、脊椎動物の嗅覚の球根は甲殻類の嗅覚の丸い突出部に非常に類似しています。 同じは視覚システムのために行きます: 視覚世界の非常に違った見方が猿か人間によって感知されるそれらと比較されるはえによって感知されるがカラー、形、動きおよび質は脊椎動物で同様に処理され、昆虫は、 Strausfeld 説明しました。

調査は Kei Ito 東京の大学の計算の生物学の部門の助教授によって、導かれました。 彼のグループは共焦点の蛍光顕微鏡と呼出された単一セルにミバエの頭脳アーキテクチャを明らかにする仮想 「スライス」を作成するのに技術を使用しました。

後で 5 年および 1,200 の電子メール、プロジェクトは同じタームを今昆虫および甲殻類の頭脳の特定の部分を記述するために神経科学者に与えます。 「私達は実際に通信連絡を可能にする新しい標準を一致する」、 UA の著者セットしています。

「私達に離散中心で今ニューロンの分布の非常に詳しい理解があり、それらの中の接続は」、 Strausfeld 説明しました。

私達がさまざまな人間の病気を模倣することを可能にするように 「昆虫の動作の複雑さ遺伝学のコミュニティによってますます認識されます」はまた薬の UA の大学および UA BIO5 の協会のメンバーの神経学の教授である Restifo を言いました。

「これらの小さい、しかし今明示されている、私達が頭脳におそらく侵略または常習のような動作の調査において重要に」。なっているある特定の動作を運転する特定の接続が付いている特定ニューロンがある昆虫で見る領域

Restifo は昆虫で観察されたそれと人間の拡大された行動のレパートリーを結合するそれを作ります新しい薬剤のために探求でミバエのようなモデル有機体、ショウジョウバエを、使用するための揺るぎない主張を説明しました。

「いろいろな方法で、昆虫は齧歯動物モデル」とよりさらにもっと有用であることを行っています彼女は言いました。 答えを提供することを 「人間の病気の、生理学的な効果が」。遺伝の突然変異のマッチのにので場合によっては、マウス失敗の破壊の遺伝子機能によって病気の原因に得るための努力

有意義であるためには、複雑な神経系のどの調査でも均一にリサーチが合意する概念および専門用語が要求します。

神経科学者は長く頭脳がどのようにへの組織されるが、異なったタームは異なった - また更にずっと同じの内で - 種類の同じ構造のために使用中ですか解剖学的に特有な領域が糸口であることがわかってしまいました。 「現実には、他のどの名前によるもばらはバベルの塔のような多くです」と Restifo は言いました。 「ずっとあります巨大な混乱が」。

1976 年に昆虫の頭脳の最初の地図書を出版した Strausfeld の -、ドイツの Ito そして同僚とともに、ショウジョウバエの頭脳の最初の全米科学財団のオンライン地図書 - 最初の専門語の多くを確立し。 昆虫科学のための UA の中心はまたそれが調査の書に導いた努力のサポートで器械でした。 Strausfeld は現在のプロジェクトの重要なドライバーが節足動物の頭脳を渡る神経構造の特定のタームそして名前の妥当性を確立する必要性だったことを言いました。

「このような何もかなりの前に行われませんでした」と彼は言いました。 「鳥の頭脳そして動作を調査している科学者は同意専門語に来ましたが、私達は発展の発散の点では互いから個別であるかもしれない多くの種類を渡る入会地を見つけることを試みていました。 従って、タスクの巨大さへの追加はすべての昆虫のために 「合い」、甲殻類に適当」。の専門用語に一致の目的でした

「標準化された専門語を開発することは異なった昆虫の種類を使用してできている作業の交雑受精を促進するので重要」言いましたジェラルド Rubin、ハワード・ヒューズの医学の協会の Janelia の農場の研究のキャンパスの副大統領そして常務取締役です。 「これを引っ張ることは一緒に多くの作業、科学的な洞察力および歴史的知識を必要としました; それはフィールドへでした実質サービス」。

ソース: アリゾナ州立大学

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