Duyudan harekete, kesintisiz

Bir meyve sineğinin beyni kabaca bir haşhaş tohumu büyüklüğünde. O tohumun içinde, beyin ve sinir kordonu boyunca 166.691 nöron var ve artık hepsi tek tek denetlenmiş, etiketlenmiş, 11.691 tipe ayrılmış halde. Harita 3 Eylül'de Cell ve Current Biology dergilerinde, önce bir ön baskı olarak dolaştıktan sonra yayımlandı. Yanında 2024'te tanıtılan ve yaklaşık 140.000 nöronu kapsayan dişi beyin haritası duruyor. Durup bir düşün: bir hayvanın duyu yüzeyinden kasına kadar bütün sinir sistemi, ilk kez tek bir belgede.[1]

Karşılaştırma, sayılarla konuşuyor. Erkek ve dişi beyin bağlantı haritaları sinaps çözünürlüğünde yan yana konduğunda 7.205 eşbiçimli, 114 iki biçimli, 262 erkeğe özgü ve 69 dişiye özgü tip çıkıyor. Bu farkların yığıldığı yer üst beyin merkezleri; duyu ve hareket çevresi büyük ölçüde eşbiçimli kalıyor. Aynı koku, aynı ses, aynı dokunuş iki hayvana da aynı kapıdan giriyor ve içeride ayrışıyor. Çok sayıda devre anahtarı duyu bilgisini karşıt davranışları denetleyen zıt devrelere yönlendiriyor.[1]

Haritanın kenarları

Bu kaynak tek bir erkek sinekten geliyor. Hacmin kenarındaki örnek bozulmaları yüzünden az sayıda hücre yeniden yapılandırılamadı. Nöropillerde sinaps sonrası tamamlama oranı yüzde 42; yani sayılan bağlantıların bir bölümü henüz denetlenmemiş nöronlara gidiyor. Baştan sona denetlenmiş bir dişi karın sinir kordonu bağlantı haritası bulunmadığı için, sinir kordonuna ilişkin cinsiyet karşılaştırmaları önceki yazına dayanıyor. Gen anlatım verileri eksik ve fruitless/doublesex etiketleri yalnızca merkezi beyni kapsıyor.[1]

Bir bağlantı şeması, hangi hücrenin hangisine değdiğini söyler; o değmenin ne hesapladığını söylemez. Bu haritanın bugünkü değeri, başkalarının sorabileceği sorularda: hangi duyu nöronu yürümeyi denetleyen nöronlara bağlanıyor, iki biçimli bir tip devrenin neresinde duruyor. Yerine geçebilecek bir okuma da var: iki biçimli tiplerin üst merkezlerde toplanması, gerçek bir yoğunlaşma yerine tek bir örneğin ve eksik gen anlatım verilerinin bıraktığı iz olabilir. İki okumayı ayıracak şey, ikinci bir sineğin aynı özenle çizilmesi.[1]

Ölçek sorusu

Bu haşhaş tohumunun bedeli sayılara dökülmüş durumda. Görüntüleme 8x8x8 nanometre eşyönlü çözünürlükte yapıldı, 0,082 milimetre küp hacimde 160 teravoksel üretti ve 7 sistemde 13 ay sürdü. 46 milyon sinaps öncesi yapı ile 312 milyon sinaps sonrası yoğunluk saptandı; saptamada ortalama kesinlik ve duyarlılık 0,82 ile 0,81. Denetim yaklaşık 44 insan yılı çaba istedi. Bir insan beyni bu tohumdan milyonlarca kat büyük ve aradaki mesafeyi kapatacak olan, aynı sabrın daha fazlası değil, ölçeği değiştiren bir yöntem.[1]

Ekiplerin açıkladığı yakın hedef, zebra balığı larvalarının ve erişkin Danionella balıklarının beyinleri. Aynı görüntüleme ve denetim düzeneği bir zebra balığı larvasının merkezi sinir sistemine uygulanırsa, 2028'in sonuna kadar baştan sona denetlenmiş omurgalı bir bağlantı haritası yayımlanabilir; izlenecek sayı, o çalışmanın bildireceği insan yılı denetim çabası. Carlos Ribeiro'nun sözleriyle bu çalışma, fare ve insan gibi daha iddialı projeler için teknik bir yol haritası sunuyor. Yol haritası bir söz değil; kimin, hangi bütçeyle, kimin merakı için yürüyeceği hâlâ açık. Ama bu akşam şunu biliyoruz: bir sinir sisteminin tamamı, en ince değme noktasına kadar, bir kez okunabildi.[1]