Các nhà khoa học đã lập bản đồ 160.000 tế bào thần kinh của ruồi giấm — chân nó tự hoạt động

Chân của một con ruồi giấm không hỏi ý kiến não bộ trước mỗi bước đi. Đó là phát hiện chính trong một nghiên cứu mới lập bản đồ, lần đầu tiên, toàn bộ tế bào thần kinh trong hệ thần kinh trung ương của một động vật trưởng thành — 160.000 tế bào, từ não đến dây thần kinh bụng chạy dọc theo toàn bộ cơ thể.

Công trình là sự hợp tác giữa các phòng thí nghiệm tại Harvard Medical School, Boston Children’s Hospital và Đại học Princeton, được điều phối một phần bởi Rachel Wilson và Mala Murthy. Họ công bố connectome hoàn chỉnh — sơ đồ kết nối cho thấy các tế bào thần kinh kết nối với nhau như thế nào — trên Nature ngày 10 tháng 6 năm 2026. Điều sơ đồ này tiết lộ thay đổi một điều căn bản trong cách các nhà thần kinh học đã nghĩ về hệ thống phân cấp kiểm soát vận động.

Theo mô hình kinh điển, cử động chi được giám sát: não phát ra lệnh, tủy sống (hoặc tương đương ở côn trùng) truyền đi, và cơ bắp thực hiện. Connectome của ruồi giấm không như vậy. Dây thần kinh bụng chứa các mạch cục bộ — mạng lưới tế bào thần kinh dày đặc, tự cung — có thể tạo ra chuyển động chân phối hợp hoàn toàn tự động. Não hóa ra đóng vai trò điều tiết hơn là chỉ huy đối với chuyển động thông thường.

Xây dựng bản đồ đòi hỏi kính hiển vi điện tử đủ độ phân giải để theo dõi các kết nối synapse riêng lẻ trong một thể tích mô bao gồm cả não và toàn bộ dây thần kinh. Dự án FlyWire năm 2024 đã lập bản đồ chi tiết mạch não của ruồi nhưng dừng lại ở cổ. Dự án này đã mở rộng bản đồ đến tương đương tủy sống lần đầu tiên ở bất kỳ động vật trưởng thành nào.

Sự khác biệt này quan trọng vì dây thần kinh là nơi phần lớn quá trình xử lý vận động xảy ra. Lập bản đồ nó tiết lộ kiến trúc của quá trình xử lý đó: không phải trạm tiếp nhận đang chờ tin nhắn từ trung tâm chỉ huy, mà là bộ xử lý phân tán với logic nội tại riêng. Các nhà thần kinh học nghiên cứu vận động và học vận động ở côn trùng giờ có sơ đồ mạch hoàn chỉnh để làm việc.

Một con ruồi giấm có 160.000 tế bào thần kinh. Một con chuột có khoảng 70 triệu; một con người, 86 tỷ. Connectome của ruồi giấm không phải là đích đến — đó là bằng chứng khái niệm. Các công cụ được phát triển ở đây đang được áp dụng cho mạch não chuột. Câu hỏi về cách chân quyết định di chuyển giờ có câu trả lời rõ ràng hơn.

Thẻ: neuroscience