果蝇幼虫完整“脑图谱”绘制完成

一个国际科研团队日前在美国《科学》杂志上发表论文说，脑图谱他们绘制出了果蝇幼虫脑部的果蝇完整连接组，即包含所有神经元及其连接状况的幼虫线路图。这是完整完成第一份完整的昆虫“脑图谱”，将成为神经科学研究的绘制重要工具，并可能为人工智能发展提供参考。脑图谱

英国剑桥大学、果蝇美国约翰斯·霍普金斯大学等机构的幼虫研究人员经过12年的努力，绘制了这个包含3016个神经元、完整完成548000个突触的绘制高清连接组，是脑图谱迄今绘制的最复杂、最完整的果蝇动物连接组。突触是幼虫神经元之间或神经元与其他细胞连接的“接头”，信息通过突触在细胞之间传递。完整完成

研究人员使用一只孵化后6小时的绘制黑腹果蝇幼虫，将它的脑切成几千片，分别用电子显微镜在纳米尺度上成像，辨认神经元和突触，拼合到一起成为完整的三维图像。

团队随后根据突触连接特点将神经元分为93类，并分析了神经元和突触在全脑的分布、信息流动方向等特征。研究显示，果蝇幼虫脑部的某些特征与当前最先进的人工智能深度学习架构类似，如跳跃连接、嵌套循环等。

如果将动物的脑比作电脑，绘制出精确到单个神经元的连接组，相当于从集成电路线路图的层面弄清这台电脑的构造，对理解其运行机制至关重要。由于技术限制，此前人们只绘制了秀丽隐杆线虫等三种简单生物的完整连接组，分别包含几百到一千多个神经元。

与脊椎动物相比，果蝇的神经系统规模很小、易于研究，但又有一定的复杂性，使果蝇拥有丰富的行为，包括学习、根据价值进行决策、在不同情况下采取不同行动等，这使果蝇在神经科学研究方面有着重要作用。

哺乳动物的脑比果蝇复杂得多，例如小鼠约有7000万个脑神经元，人类约有860亿个。以目前的技术，短时间内还无法绘制出哺乳动物的全脑连接组。

(责任编辑：社会)