研究人员已经完成了最先进的 脑 迄今为止，绘制了一只昆虫的地图，这是神经科学领域的一项里程碑式成就，它使科学家们更接近于对思维机制的真正理解。
描绘大脑连通性的图表，其中神经元表示为点。 图片来源：约翰霍普金斯大学/剑桥大学
该团队由约翰霍普金斯大学和剑桥大学的研究人员领导，制作了一个详细的图表或连接组，追踪果蝇幼虫大脑中的每一个神经连接，这是一个与人类大脑相当的原型科学模型。
美国国家科学基金会支持的工作，可能会支持未来的大脑研究并激发新的机器学习架构，出现在期刊上 科学.
映射果蝇大脑
“如果我们想了解我们是谁以及我们如何思考，其中一部分就是了解思维机制，”约翰霍普金斯大学的资深作者约书亚沃格尔斯坦说。 “关键是了解神经元如何相互连接。”
该团队的果蝇连接组， 黑腹果蝇（Drosophila melanogaster）, 是迄今为止完成的完整昆虫大脑的最完整和最广泛的地图。 它包括 3,016 个神经元以及它们之间的每个连接：548,000 个。 沃格尔斯坦说，“一切都在朝着这个方向发展。”
即使使用最好的现代技术，绘制整个大脑也很困难，而且非常耗时。 获得大脑的完整细胞水平图片需要将大脑切成数百或数千个单独的组织样本，所有这些样本都必须用电子显微镜成像，然后才能通过一个神经元一个神经元地重建所有这些碎片的艰苦过程成为完整的，大脑的准确肖像。
研究人员选择了果蝇幼虫，因为对于昆虫而言，该物种与人类共享许多基本生物学特性，包括可比的遗传基础。 它还具有丰富的学习和决策行为，使其成为神经科学中有用的模型生物。 并且出于实用目的，可以在合理的时间范围内对其相对紧凑的大脑进行成像并重建其电路。
该团队绘制了每个神经元和每个连接，并根据每个神经元在大脑中的作用对其进行了分类。 他们发现大脑最繁忙的回路是那些通向和远离学习中心神经元的回路。
Vogelstein 说，所开发的方法适用于任何大脑连接组项目，他们的代码可供任何试图绘制更大动物大脑图谱的人使用，并补充说，尽管存在挑战，但科学家们有望在未来十年内研究小鼠.
“拥有连接组，例如这里开发的果蝇大脑连接组，可以为不同的生物体打开大脑的大门——学童、公民科学家、研究人员和其他对大脑内部运作感兴趣的人，”该研究所的项目主管 Edda Thiels 说。 NSF 生物基础设施部。
Sumber: 美国国家科学基金会
