ΕΝΤΥΠΗ ΕΚΔΟΣΗ efsyn.gr , Σπύρος Μανουσέλης
Ανακαλύψτε περισσότερα άρθρα στα αποτελέσματα αναζήτησης
Προσθήκη του efsyn.gr στην Google

Η μύγα των φρούτων είναι ένα μικρό έντομο που έχει μήκος περίπου 2-6 χιλιοστά, συμπεριλαμβανομένων και των φτερών, και το ιδιαίτερο χαρακτηριστικό της είναι οι σχετικά μεγάλοι κόκκινοι οφθαλμοί. Ωστόσο, εδώ και πολλά χρόνια, αυτό το φαινομενικά ασήμαντο έντομο αποδείχτηκε ένας οργανισμός-μοντέλο στις πιο πρωτοποριακές έρευνες της γενετικής, της αναπτυξιακής βιολογίας και πιο πρόσφατα της νευροεπιστήμης και της ιατρικής.

Μόλις πριν από έναν μήνα, μάλιστα, μια ομάδα Βρετανών ερευνητών του Πανεπιστημίου του Κέιμπριτζ παρουσίασε τον πρώτο πλήρη χάρτη όλων των νευρικών κυττάρων (νευρώνων) και των μεταξύ τους διασυνδέσεων (συνάψεις), που από κοινού συγκροτούν το νευρικό σύστημα της μύγας των φρούτων.

Πρόκειται αναμφίβολα για ένα πολύ σημαντικό επιστημονικό επίτευγμα, που για να ολοκληρωθεί χρειάστηκαν πάνω από 10 χρόνια συστηματικών ερευνών, επειδή ο «εγκέφαλος» της μικρής μύγας των φρούτων αποτελείται από 3.016 νευρώνες, οι οποίοι συνδέονται μεταξύ τους με 548.000 συνάψεις. Πάντως, μέχρι τώρα, ανάλογες έρευνες είχαν καταφέρει να χαρτογραφήσουν πλήρως το νευρικό σύστημα από δύο είδη νηματωδών σκωλήκων, το νευρικό σύστημα των οποίων περιέχει περίπου 300 νευρώνες, και άρα είναι πολύ πιο απλό από αυτό της μύγας των φρούτων.

Τα δεδομένα της νέας έρευνας δημοσιεύτηκαν στα κορυφαία επιστημονικά περιοδικά «Science» και κατόπιν στο «Nature». Σε αυτά τα περιοδικά, βρίσκει πια κανείς ένα πλήρες μοντέλο του νευρικού συστήματος της γνωστής σε όλους μύγας των φρούτων (Drosophila melanogaster), η οποία, για άλλη μία φορά, αποδείχτηκε το ιδανικό πειραματόζωο, επειδή οι επιστήμονες γνώριζαν ήδη τη δομή και τη λειτουργία όλων των γονιδίων της, και άρα ποια ακριβώς γονίδια εμπλέκονται στη διαμόρφωση του νευρικού συστήματος της μύγας.

Παρ’ όλα αυτά, η λεπτομερής χαρτογράφηση όλων των νευρώνων και των συνάψεων του μικρού εγκεφάλου της μύγας των φρούτων αποδείχτηκε ένα ιδιαίτερα περίπλοκο και χρονοβόρο έργο, που οι Βρετανοί επιστήμονες το έφεραν εις πέρας με τη βοήθεια μιας ομάδας Αμερικανών ειδικών του Πανεπιστημίου Τζον Χόπκινς.

Αρχικά, οι επιστήμονες στο Κέιμπριτζ τεμάχιζαν τον νευρικό ιστό σε εκατοντάδες ή και χιλιάδες δείγματα, τα οποία τα ανέλυαν και τα φωτογράφιζαν μέσω ενός ηλεκτρονικού μικροσκοπίου υψηλής ανάλυσης, μέχρι να καταφέρουν να εντοπίσουν επακριβώς τη θέση κάθε μεμονωμένου νευρώνα σε αυτά τα δείγματα ιστού.

Κατόπιν, όλα αυτά τα δεδομένα τα έστελναν στις ΗΠΑ, όπου οι ερευνητές του Πανεπιστημίου Τζον Χόπκινς είχαν επινοήσει ένα νέο υπολογιστικό πρόγραμμα για την αποκατάσταση των εγκεφαλικών διασυνδέσεων που υπήρχαν μεταξύ όλων αυτών των δειγμάτων νευρικού ιστού. Ετσι κατάφεραν, τελικά, να εντοπίσουν στο νευρικό σύστημα της μύγας την ακριβή θέση και τις διασυνδέσεις που υπάρχουν ανάμεσα στις 93 διαφορετικές κατηγορίες νευρώνων, οι οποίοι διακρίνονται ως προς το σχήμα, τη λειτουργία και τους τρόπους που συνδέονται για να σχηματίσουν τα διάφορα νευρωνικά κυκλώματα.

Ποια θα είναι τα επόμενα βήματα σε αυτό το πεδίο έρευνας; Αφ’ ενός, να μάθουμε πώς συνδέονται αυτά τα νευρωνικά κυκλώματα με τις συμπεριφορές της μύγας και, αφ’ ετέρου, να χαρτογραφηθεί ο εγκέφαλος πολύ πιο πολύπλοκων οργανισμών. Για παράδειγμα ο εγκέφαλος των ποντικών, ο οποίος είναι ένα εκατομμύριο φορές μεγαλύτερος από αυτόν των μυγών. Οσο για την πλήρη χαρτογράφηση της δομής και της συνδεσμολογίας των 86 δισ. νευρώνων του ανθρώπινου εγκεφάλου, αυτή είναι ένα άπιαστο όνειρο.