经过 12 年的努力，来自英国、美国和德国的庞大研究团队完成了迄今为止最大、最复杂的大脑图谱，描述了果蝇幼虫大脑中的每一个神经连接。
尽管远不及人类大脑的大小和复杂性，但它仍然覆盖了总共 3,016 个神经元之间的 548,000 个连接。
该图谱识别了不同类型的神经元及其通路，包括大脑两侧之间以及大脑和腹神经索之间的相互作用。 这使科学家们更加了解神经元之间的信号运动如何导致行为和学习。
“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，”说约书亚·T·沃格尔斯坦 (Joshua T. Vogelstein)，约翰·霍普金斯大学的生物医学工程师。
“关键是了解神经元如何相互连接。”
为了创建这个宏伟的多功能图谱，称为连接组，研究人员扫描了小果蝇大脑的数千个切片用高分辨率电子显微镜。 然后，他们将这些图片放在一起，并将其添加到他们已经收集的数据中，仔细标记神经元之间的每一个连接。
这包括大脑各半球内相互通信的细胞以及两个半球之间通信的细胞，从而使深入研究整个大脑的相互作用成为可能。
大脑半球具有独特而重要的功能，但它们如何整合和使用两侧的信息来实现复杂的行为和认知尚不清楚。
“大脑回路的结构方式影响大脑可以进行的计算，”解释剑桥大学的神经科学家 Marta Zlatic。
“但是，到目前为止，我们还没有看到除了蛔虫之外的任何大脑的结构秀丽隐杆线虫、低等脊索动物的蝌蚪和海洋环节动物的幼虫，所有这些都有数百个神经元。”
最近，科学家们在绘制图表方面取得了重大进展，并跟踪，但重点是特定区域，目前的技术仍然不够先进，无法完成人类等大型动物的连接组。
然而，兹拉蒂奇解释”，“所有的大脑都是相似的？它们都是相互连接的神经元网络？所有物种的所有大脑都必须执行许多复杂的行为：它们都需要处理感官信息、学习、选择行动、导航环境、选择食物、识别自己的行为。同种动物、逃离掠食者等。”
果蝇 （黑腹果蝇）是一种流行的科学研究模型，因为它们具有易于研究的特征、复杂而紧凑的大脑，并且因为它们与我们人类有许多生物学相似之处。
值得注意的是，研究人员观察到的连接结构被确定为大脑中允许我们学习和记住所学内容的部分的传入和传出神经元中最重复的结构。
他们还发现，一些已识别的功能的工作方式与某些计算机网络类似。。
“我们对果蝇代码的了解将对人类代码产生影响。”状态沃格尔斯坦。 “这就是我们想要了解的？如何编写一个程序来构建人脑网络。”
研究小组建议下一步将是更多地了解涉及某些行为功能（例如学习和决策）的神经结构，并观察昆虫活动时整个连接组的活动。
第一个绘制大脑图谱的工作是一项历时 14 年的研究线虫始于 20 世纪 70 年代。 它生成了蛔虫大脑的不完整图谱，并最终为科学家赢得了诺贝尔奖。
“50 年过去了，这是第一个大脑连接组。这是沙子上的一面旗帜，表明我们可以做到这一点，”沃格尔斯坦说。
“一切都在朝着这个方向发展。”
该研究已发表在期刊上科学。
