科学家完成昆虫大脑的第一张地图

研究人员已经完成了迄今为止最先进的大脑图谱，即昆虫的大脑图谱，这是神经科学的一个里程碑式的成就，使科学家更接近对思维机制的真正理解。

该团队由约翰霍普金斯大学和剑桥大学的研究人员领导，制作了一张详细的图表或连接组，追踪幼虫果蝇大脑中的每个神经连接，这是一种原型科学模型，其大脑与人类相当。

美国国家科学基金会支持的工作，可能支持未来的大脑研究，并激发新的机器学习架构，发表在《科学》杂志上。

绘制果蝇大脑图

“如果我们想了解我们是谁以及我们如何思考，其中一部分就是理解思维机制，”约翰霍普金斯大学的资深作者Joshua Vogelstein说。“关键是知道神经元如何相互连接。

该团队的果蝇Drosophila melanogaster的连接组是有史以来完成的整个昆虫大脑中最完整，也是最广泛的地图。它包括3，016个神经元以及它们之间的每个连接：548，000。福格尔斯坦说，“一切都在努力。

即使使用最好的现代技术，绘制整个大脑也是困难且极其耗时的。获得大脑的完整细胞水平图像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，然后才能将所有这些片段(神经元)重建为完整，准确的大脑肖像。

研究人员之所以选择果蝇幼虫，是因为对于昆虫来说，该物种与人类共享其大部分基本生物学，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式生物。出于实际目的，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扮演的角色对每个神经元进行分类。他们发现，大脑最繁忙的回路是那些导致和远离学习中心神经元的回路。

Vogelstein说，开发的方法适用于任何大脑连接组项目，任何试图绘制更大动物大脑的人都可以使用它们的代码，并补充说，尽管存在挑战，但科学家们有望在未来十年内与老鼠竞争。

“拥有连接组，例如在这里开发的苍蝇大脑连接组，用于不同的生物体将向所有人开放大脑 - 学童，公民科学家，研究人员和其他对大脑内部运作感到好奇的人，”NSF生物基础设施部项目主任Edda Thiels说。

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