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【全球聚看点】释放苍蝇的思想：果蝇大脑的完整突触图谱公布

发布时间： 2023-04-16 05:43:51 来源：cnBeta

【资料图】

研究人员首次创建了整个果蝇幼虫大脑的连接组，或突触线路图。这个昆虫全脑连接组比以前认为的连接组更复杂、更大，由3016个神经元和548000个突触组成。这一研究通过详细分析不同的神经元和连接类型，以及类似于机器学习网络的突出特征的结构特征，为理解大脑功能和神经回路提供了宝贵的资源。

描绘连通性的图表，其中神经元被表示为点，连通性更相似的神经元被绘制在一起。线条描述了神经元之间的连接。该图的边界显示了神经元形态的例子。资料来源：约翰霍普金斯大学/剑桥大学

了解大脑的网络结构对于理解大脑功能至关重要。然而，由于技术上的限制，用电子显微镜（EM）对整个大脑进行成像并重建大脑的完整神经结构一直是一个挑战，而且只在三种生物中实现，这些生物的大脑相对简单，只包含几百个神经元。

在这里，迈克尔-温丁及其同事提出了一个突触分辨率、基于EM的幼虫果蝇大脑的三维连接组，其中包含3016个神经元和548,000个突触，其组织结构远比以前的连接组所描绘的要复杂。

对连接组的详细分析使Wingding等人能够描述不同的神经元和连接类型以及结构特征，揭示了广泛的多感官整合和跨半球互动。最复发性的神经结构与大脑学习中心的输入和输出神经元有关。

昆虫大脑中的全套神经元，这些神经元是用突触分辨率的电子显微镜重建的。资料来源：约翰霍普金斯大学/剑桥大学

据作者称，一些已确定的结构特征，包括多层捷径和嵌套的递归循环，与最先进的机器学习网络的突出特征相类似。

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