科学家首次完成果蝇幼虫大脑的完整突触分辨

今天著名的杂志《科学》发表了一篇论文，这篇论文显示科学家已经首次完成了果蝇幼虫大脑的完整突触分辨连接图的分析，这也是有史以来完成的第四个完整的生物大脑的突触连接图分析。

果蝇幼虫大脑包括个神经元和个突触。科学家完成了大脑电路结构的详细分析，包括连接和神经元类型、网络中枢和电路图案。并开发了一种算法来跟踪跨多突触通路的全脑信号传播，并分析了前馈（从感觉到输出）和反馈通路、多感觉整合和跨半球相互作用。发现整个大脑中广泛的多感觉整合，以及从感觉神经元到输出神经元的不同深度的多条互连通路，形成了一个分布式处理网络。发现大脑具有高度重复的结构，41%的神经元接受长时间重复输入。然而，重复的分布并不均匀，尤其是在涉及学习和行动选择的领域。

这篇论文得出如下结论：果蝇幼虫的完整脑连接图将是一项持久的参考研究，为未来大量的脑功能理论和实验研究提供基础。尽管各类动物的大脑组织细节不同，但许多生物的脑电路结构都是保守的，不会轻易变化。随着未来其他生物的更多大脑连接图被绘制出来，它们之间的比较将揭示出共同的、可能是最佳的电路结构，以及构成生物之间行为差异基础的特殊电路结构。在果蝇幼虫大脑中观察到的一些结构特征，包括多层快捷方式和突出的嵌套循环，可以在最先进的人工神经网络中找到，在那里它们可以弥补网络深度的不足，并支持任意的、依赖于任务的计算。这些特征可以提高大脑的计算能力，克服对神经元数量的生理限制。未来对大脑和人工神经网络之间的相似性和差异的分析可能有助于理解大脑计算原理，并可能启发新的机器学习架构。

虽然，果蝇的大脑无法与人脑比较，但是人脑也是长期自然选择的结果，在很多方面，人脑的底层工作原理很可能与果蝇有很多相似之处。因此从果蝇的大脑电路结构研究得出的结论，对研究人类大脑必然带来新的启示。

转载请注明：http://www.abuoumao.com/hyls/8133.html