這張成年果蠅大腦中每個神經元的圖譜可能值得獲得諾貝爾獎

這是科學家們取得的一項成就夢想大約半個多世紀。最后，一個龐大的國際研究團隊詳細地繪制了成年動物大腦中每個有眼睛和腿的神經元。

現在任何人都可以自由細讀的漂亮頭顱不比罌粟種子大，但它包含 139,255 個神經元和 5000 萬個連接。

它屬于一只成年雌性果蠅 （果蠅).

與包含 800 億個神經元和 100 萬億個連接的人腦相比，這似乎是一個小勝利，但與神經科學家在 1960 年代開始的地方相比，這是一個巨大的飛躍。

如果歷史可以作為參考，那么這項研究可能會爭奪未來的諾貝爾獎。

“這是一項重大成就，”說來自普林斯頓大學的神經科學家 Mala Murthy 幫助領導了該團隊。

“對于如此復雜的成年動物，沒有其他完整的大腦連接組。”

唯一接近的另一張地圖是成年蒼蠅 'hemibrain 的 3D 圖“，但它只包括大約 20,000 個神經元。

埃默里大學生物學家 Anita Devineni 沒有參與目前的研究，預測這張新地圖將“轉變果蠅神經科學“，在自然界.

科學家們首先開始映射大約半個世紀前，動物大腦的布線，這些最初的嘗試集中在一個非常簡單的生物上：無眼無腿的蠕蟲，Caenorhabditis （圓柱形脊髓灰質炎）秀麗隱桿線蟲.

2002 年，這個僅包含 302 個神經元的部分大腦圖譜背后的科學家們分享了諾貝爾獎.

今天，同樣的壯舉，即曾經花了 12 年多要完成，只需不到一個月.

2023 年，研究人員完成一個更大的腦圖，包括果蠅幼蟲中的所有 3,016 個神經元。

然而，這只動物又一次無法行走或看見。

成年果蠅是下一個重要步驟。它的大腦網絡是視覺和行走復雜運動的基礎，與人類相似，現在可以比以往任何時候都更詳細地探索它們。

“蒼蠅可以做各種復雜的事情，比如走路、飛行、導航，雄性會唱歌給雌性聽。”解釋來自劍橋大學的分子生物學家 Gregory Jefferis 幫助領導了這項研究。

“大腦布線圖是了解我們感興趣的一切的第一步——我們如何控制自己的動作、接電話或識別朋友。”

將這張圖放在一起的團隊包括來自 122 個機構的研究人員，普林斯頓大學、劍橋大學和佛蒙特大學做出了重大貢獻。

該地圖需要 7000 多張雌性果蠅大腦切片和 2100 萬張圖像，這些數據可以填滿 100 臺普通筆記本電腦的數據。

一人工智能計劃對于梳理數據至關重要。

結果現在匯編成不少于 9 篇相關論文，作者組重疊。

一張紙對整個地圖進行了注釋。為了糾正計算機錯誤，建立了一個眾包項目，全球的研究人員和志愿者可以校對賦予神經元的名稱和功能。一個人需要 33 年的全職工作才能完成所有 300 萬次左右的手動編輯。

在圖中所有 8,453 種已知和命名的細胞類型中，覆蓋了所有神經元的 96%，其中 4,500 多種是科學界的新類型。

“就像你不想在沒有谷歌地圖的情況下開車去一個新地方一樣，你也不想在沒有地圖的情況下探索大腦。”解釋神經科學家 Sven Dorkenwald，普林斯頓大學 2023 年畢業生。

“我們所做的是構建一個大腦圖譜，并為所有企業、建筑物、街道名稱添加注釋。有了這個，研究人員現在有能力在我們試圖理解大腦時仔細導航大腦。

合一隨附論文，例如，科學家們使用帶注釋的地圖來觸發果蠅計算機大腦中的神經元，使其伸展喙以獲取糖分，就像真正的果蠅在激活這些神經元時發生的那樣。

今天6 個不同的諾貝爾獎已提供給研究常見果蠅的研究人員。第 7 個可能正在路上。

主要發現發表在自然界.

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