Međunarodna znanstvena skupina pod vodstvom Zagrepčanke dr. Marte Zlatić objavila je nedavno u časopisu Science mapu mozga larve vinske mušice (Drosophila melanogaster), što je prva cjelovita mapa mozga neke kompleksne životinje. Studija pruža uvid u konektom, odnosno dijagram "ožičenja" svih 3016 neurona i 548.000 sinapsi čvrsto zbijenih u mozgu mlade vinske mušice, koji je manji od makova zrna.
Ovo postignuće važan je korak naprijed u razumijevanju kako općenito mozak funkcionira, a izazvalo je veliku pozornost svjetskih medija te su o njemu izvijestili BBC, Independent, Nature, Sky News, El Pais i drugi.
- Svaki se mozak sastoji od mreža međusobno povezanih neurona. Neuroni su povezani kontaktnim mjestima, sinapsama koje su izuzetno male, pa ih možemo vizualizirati samo slikanjem živčanih sustava elektronskom mikroskopijom vrlo visoke rezolucije. Svaki neuron prima sinapse od mnogih drugih neurona i stvara sinapse s mnogim drugim neuronima. Međusobno povezani neuroni tvore specifične neuronske krugove kroz koje mogu teći informacije.
Različite vrste neuronskih krugova obavljaju različite funkcije - pojasnila je prof. Marta Zlatić, direktorica istraživanja na Odsjeku za zoologiju Sveučilišta Cambridge te voditeljica istraživačkog tima na MRC Laboratoriju za molekularnu biologiju u Cambridgeu.
Neuronski krugovi
- U našoj studiji snimili smo cijeli živčani sustav insekta elektronskim mikroskopom i zatim mapirali sve neurone i njihove sinaptičke veze. Naša je studija otkrila različite vrste sinaptičkih veza koje postoje u mozgu, različite vrste neurona i mnoge nove vrste neuronskih sklopova koji bi mogli biti temelj funkcija kao što su multisenzorna integracija, učenje i donošenje odluka - dodala je prof. Zlatić.
Istraživanje konektoma voćne mušice počelo je prije 12 godina kad je tim pod vodstvom Marte Zlatić i Alberta Cardone uz pomoć elektronske mikroskopije snimio mozak vinske mušice.
- Prije mapiranja mozga, prvo smo mapirali različite krugove u živčanoj moždini, što je ekvivalent leđne moždine. Mapiranje svih moždanih veza i neurona trajalo je pet godina - rekla je prof. Zlatić.
Prvi konektom vinske mušice je korak naprijed prema razumijevanju načina funkcioniranja mozga, ne samo insekata nego i sisavaca, uključujući i čovjeka. Naime, u mozgu vinske mušice, kao i u mozgu čovjeka, postoje regije za obradu senzornih signala, donošenje odluka, učenje, navigaciju itd. Slični neuronski krugovi obavljaju slične funkcije u različitim vrstama, kao što je slučaj s genima.
- Metode koje su razvijene u ovoj studiji u budućnosti ćemo također moći koristiti za uspoređivanje konektoma u modelima bolesti poput Parkinsonove i Alzheimerove. Primjerice, moguće je napraviti mušice koje imaju slične simptome kao pacijenti s Parkinsonovom bolešću i vidjeti koji su dijelovi neuronskog kruga pogođeni - rekla je Marta Zlatić.
Rad na Cambridgeu
Marta Zlatić rođena je u Zagrebu, gdje je studirala molekularnu biologiju na PMF-u. Nakon prve godine studij je nastavila na Cambridgeu, gdje je diplomirala, magistrirala i stekla doktorat iz neurobiologije. Dio postdoktorskih studija završila je u Cambridgeu, a dio na Sveučilištu Columbia u New Yorku.
Od 2009. vodila je laboratorij na Janelia Research Campusu Medicinskog instituta Howard Hughes, jednom od najpoznatijih instituta za neurobiologiju u svijetu. Zatim je 2019. prihvatila poziv da se vrati na Cambridge, gdje vodi grupu na prestižnom MRC (Medical Research Council) Laboratoriju za molekularnu biologiju u Cambridgeu, direktorica je istraživanja na Odsjeku za zoologiju i voditeljica ERC (European Research Council) Consolidator projekta. Članica je Europske organizacije za molekularnu biologiju (EMBO).