znanost 10.5.2022 9:13

Raziskovalci biotehniške fakultete razvili matematični model za simulacijo živčnih signalov zaznave slike oziroma barv pri živalih

Ljubljana, 10. maja - Raziskovalci biotehniške fakultete, ki so z japonskimi raziskovalci sodelovali pri analizi živčnega vezja metulja, so s pomočjo anatomskih podatkov izdelali matematični model, ki pojasni lastnosti signalov v izmerjenih celicah. Temeljna raziskava predstavlja preboj pri razumevanju čutilnih zaznav, vedenja in kognicije živali, so poudarili na fakulteti.

Kitajska, Fuzhou.
Metulj na cvetu, narava.
Foto: Xinhua/STA

V sklopu projekta so raziskovalci z japonske podiplomske univerze Sokendai ter Marko Ilić in Gregor Belušič z biotehniške fakultete analizirali živčno vezje, ki je podlaga za izjemne čutilne sposobnosti metulja.

Japonski raziskovalci so metuljev vidni sistem analizirali z elektronsko mikroskopsko tehniko izdelave serijskih rezin. Ta omogoča anatomsko analizo velikih vzorcev živčevja, 3D rekonstrukcijo živčnih celic in zaznavo povezav med nevroni.

Kot so zapisali na ljubljanski fakulteti, so tako določili položaj skoraj 100.000 sinaps med sto celicami in rekonstruirali celotno živčno mrežo. Anatomska raziskava je trajala šest let.

Slovenski raziskovalci pa so z mikroelektrodami pridobili posnetke odzivov teh celic na barvne dražljaje in ugotovili, da živčni signali, ki kodirajo barve, vzdolž vidne poti postopoma postajajo izostreni po zaslugi zaviralnih sinaps med različnimi celicami.

Kot je pojasnil Belušič, so na osnovi anatomskih podatkov "izdelali matematični model, ki v celoti pojasni lastnosti signalov v izmerjenih celicah".

Ilić je po drugi strani povedal, da so izsledki raziskave "pomembni za razumevanje delovanja živčevja pri živalih, hkrati pa predstavljajo preboj v okviru nevroznanosti iz katere črpajo nevrologija, psihologija, psihiatrija, umetna inteligenca, inženirske in druge vede".

Rezultate raziskave so objavili v reviji Current biology, v članku z naslovom "Connectome of the lamina reveals the circuit for early color processing in the visual pathway of a butterfly".