
幼蟲果蠅大腦的地圖。圖片來源:約翰·霍普金斯大學/劍橋大學
科學家釋放了有史以來最複雜的大腦圖,描繪了昆蟲思想的複雜內部起作用。他們指出,新地圖可能是真正開始理解大腦工作原理的關鍵一步,包括思想的產生方式。
高級作家約翰·霍普金斯生物醫學工程師約書亞·沃格斯坦(Joshua T. Vogelstein陳述。
“這關鍵在於知道神經元如何相互聯繫。”
該地圖由約翰·霍普金斯大學與劍橋大學之間的合作創建,描繪了幼蟲中神經聯繫的圖果蠅,與人類大腦有很多相似之處,並經常用作模型生物。這是迄今為止最完整的圖,大多數其他connectomes”(大腦內的突觸連接圖)僅顯示一個小區域,而不顯示整個器官。
為此,在使用電子顯微鏡重建這些組織切片中的連接之前,研究人員必須經歷將大腦切成小部分的艱苦過程,將大腦切成小部分。沒有現代的進步能夠將復雜的工作從這種重建中汲取,這使其成為一個非常緩慢的過程 - 該模型花了十年來。對於圖中的每個神經元,花了整整一天的時間。
果蠅非常適合這份工作,因為它的許多基本機制和遺傳學與人類的基本機制和遺傳學相似,而同時也較小且不那麼複雜腦。
為什麼很難與人類這樣做?小鼠的大腦大約是嬰兒果蠅的大約一百萬倍,而人的大腦的數量級比那大。如果要做果蠅幼蟲需要10年的時間,請想像一下靈長類或人腦需要多長時間;根據研究人員的說法,這可能不會在我們的一生之內。
成像後,約翰·霍普金斯(Johns Hopkins)團隊使用專有軟件根據預測模式將數據和分組神經元分析在一起,並對每個神經元進行分類。他們發現最密集的地區是大腦學習中心周圍的地區。
團隊希望研究能夠影響並激發未來的大腦模型,但也有潛力機器學習可以從大腦佈局中學習的結構。
Vogelstein說:“我們了解到的水果蒼蠅代碼將對人類代碼產生影響。”
“這就是我們要理解的 - 如何編寫導致人腦網絡的程序。”
該研究發表在科學。