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儘管大腦似乎不可能複雜，但它可以被理解為網絡，就像計算機芯片或互聯網一樣。一個新分析在《雜誌》中，PLOS ONE將蠕蟲神經系統的起作用描述為涉及具有不同功能的神經細胞之間的連接的模式。
與人腦不同，微觀round蟲秀麗隱桿線蟲具有僅由302個神經細胞組成的簡單神經系統。即使這樣，該蠕蟲也被用作理解神經系統疾病的模型和人類大腦起源在如此簡單的神經系統中。
凱克研究生研究所，密歇根州立大學的團隊和信標中心對於動作進化的研究，將兩種不同類型的信息結合在一起：每個神經細胞的已知功能以及這些細胞之間的連接圖，以解碼細胞如何共同工作以執行蠕蟲的壽命功能。
整個網絡可以分為較小的子網或“主題”。發現哪些主題在較大的網絡中代表了哪些主題，哪些主題很少出現或從未出現，從而為網絡功能提供了重要的線索。
過去，該技術已應用於蠕蟲的神經系統，但“忽略了網絡中的每個節點可以具有截然不同的功能，因此具有相同連接性的兩個主題可以在網絡中執行截然不同的功能。”克里斯托夫·阿達米（Christoph Adami），指導研究的燈塔科學家。
為了改善技術，研究人員使用顏色代表了三種類型的神經元：感覺神經元是彩色綠色（86個神經元），運動神經元，最常見的藍色藍色（114），它們之間傳達的中間神經元是彩色的紅色（80）。然後，他們檢查了最經常出現的彩色圖案以及它們出現的位置。
結果很有意義：運動神經元通常在信號的接收端，而感覺神經元大部分發送。最常見的鏈條僅涉及三個神經細胞：感官神經元與運動神經元間神經元，這使蠕蟲能夠迅速對外部刺激反應。
這些圖案以及將產生運動的其他圖案在蠕蟲的運動網絡。在共同的圖案中，研究人員沒有發現更長的單向鏈具有超過幾個神經元的鏈，這突出了神經系統中快速交流的重要性。大腦也沒有荒謬的連接，例如運動神經元向感覺神經元發送信息。
阿達米說，進化在產生這些模式中的作用很明顯。 “選擇有利於那些賦予生物體高健康的圖案，並抑制那些對付手頭任務的主題。”
這樣，在神經系統中，有效且高度功能的基序（例如感覺神經元 - 神經元 - 運動神經元基序）非常普遍，而那些會浪費能量並沒有對動物造成任何好處，甚至傷害，則在網絡中沒有發現動物。
編者註：這項研究得到了國家科學基金會的支持（NSF），聯邦機構負責在科學和工程領域的所有領域資助基礎研究和教育。本材料中表達的任何觀點，發現和結論或建議都是作者的意見，不一定反映了國家科學基金會的觀點。看到幕後檔案。
