IT之家3月12日消息，對于大多數(shù)人類來說，果蠅幼蟲看起來不過是一條扭動、米粒狀的小蟲子，但對于神經(jīng)科學家來說，它卻是一個復雜而精妙的生物系統(tǒng)，是一個寶貴的研究對象。近日，一項耗時12年的國際合作項目終于完成了果蠅幼蟲的完整腦圖（或稱連接組圖譜），揭示了這種微小生物的神經(jīng)系統(tǒng)結構和功能。這項研究發(fā)表在《自然》雜志上，被認為是神經(jīng)科學領域的重大突破。
據(jù)IT之家了解，果蠅幼蟲的完整腦圖包括了其中樞神經(jīng)系統(tǒng)中所有的3016個神經(jīng)元和548000個突觸（即神經(jīng)元之間的連接），這是迄今為止公布的最復雜、最完整的昆蟲腦圖?？茖W家們使用了先進的顯微鏡技術和計算機算法，將果蠅幼蟲大腦切成8000多片超薄切片，并將每一片切片上的細胞和突觸都數(shù)字化成三維圖像。然后，他們利用人工智能軟件將這些圖像拼接起來，形成了一個高分辨率、可交互式、可搜索式、可注釋式的果蠅幼蟲腦圖。
更令人驚訝的是，這張連接組與人工智能（AI）中使用的神經(jīng)網(wǎng)絡有著驚人的相似之處。科學家發(fā)現(xiàn)，果蠅幼蟲中樞神經(jīng)系統(tǒng)中存在一種特殊類型的突觸模式，稱為“跳躍連通性”，即某些神經(jīng)元可以跨越多層直接相連。這種模式在AI領域也被廣泛使用，因為它可以提高信息處理效率和準確性。
科學家們表示，這些發(fā)現(xiàn)表明，在自然界和人工智能領域都存在著一些共同優(yōu)化原則或設計模式，并且可能有助于我們改進現(xiàn)有的機器學習算法或開發(fā)新型算法。
目前，科學家們已經(jīng)將果蠅幼蟲完整腦圖公開分享給全世界，并提供了一個方便的在線平臺，供感興趣的研究者和公眾瀏覽和分析。他們希望這個果蠅幼蟲完整腦圖能夠成為一個開放的資源，激發(fā)更多的創(chuàng)新和合作。
科學家們認為，通過研究果蠅幼蟲的神經(jīng)系統(tǒng)，可以揭示一些基本的神經(jīng)科學原理，并為理解更高級別的動物腦功能提供線索。果蠅幼蟲完整腦圖是一個里程碑式的成就，但并不是終點。科學家們還計劃繪制出成年果蠅、其他昆蟲甚至哺乳動物的完整腦圖，并探索不同物種之間的異同和進化關系。他們相信，在未來，我們將能夠構建出一個全面而精確地反映生命智能奧秘的大型神經(jīng)網(wǎng)絡“地圖庫”。
