作者 | 鱼羊、克雷西
来历 | 量子位
脑科学研讨又进一大步！
来自普林斯顿的科学家最新宣告，他们已经成功创立了首个成年体动物的全脑连接体图谱。
其中包含来自雌性黑腹果蝇大脑的130000个带注释的神经元，以及它们之间的数千万个化学突触。
只需要在Codex这个网站上输入相关信息，每个神经元的连接性、巨细、神经递质等信息都能尽收眼底。
包含直观的3D模型。
这项研讨一经发布，就吸引到大量重视。
英伟达AI科学家范麟熙（Jim Fan）就转发点赞：
令人入神的是，普林斯顿大学的这项研讨中，蕴含着大自然的注意力、作业记忆甚至基本意识算法。
将神经连接体视作已编译的可执行二进制文件，咱们能够从完好的大脑模仿中反编译出多少源代码？
不仅如此，果蝇的大脑结构还对机器学习有着重要启示。
已经有人在电脑上跑了一下这个模型，模仿了果蝇吃东西和梳理触角的进程。
马斯克也重视到了这只“电子果蝇”，并感觉作业开端变得古怪起来了。
经过电镜图画制作
研讨团队重建了雌性黑腹果蝇大脑完好连接体图谱。
不同于传统的切片方式，图谱中的信息主要是从电镜相片中获得的。
这些电镜相片来自Zheng和Lauritzen等人于2018年发布的FAFB(full adult fly brain)数据集。
电镜相片的分辨率能够清晰地看到蛋白质分子，经过计算机剖析就能得出有关信息。
尺度仅为0.1毫米量级的果蝇大脑具有上亿个突触，比哺乳动物的突触还要密布。
果蝇大脑中的神经被分成9个大类、31个小类，划分了78个区域。
这九个大类是在将神经元按照信息流向分为三个部分的基础上继续划分得到的。
经过与光学显微镜下的神经结构进行对比，团队树立的模型准确性得到了开始验证。
进一步地，数值计算和人工抽样检查结果也证明了模型是准确的。
此外，经过统计学剖析，团队还对神经元之间的神经递质成分进行了猜测，且准确率很高。
研讨团队还剖析了果蝇眼部的神经回路，追踪了信息流从输入神经元到输出神经元传递的进程。
尽管输入和输出神经元的数量在神经系统中占据的比重很小，但它们是交流大脑和外界的桥梁。
在这一进程中，团队使用了一种概率模型，剖析从种子神经元开端的信息流。
团队针对每一个种子神经元进行了遍历，测量了信息传到神经中枢再到传出神经的进程。
遍历进程中信息传递所经过的距离被排序，然后进行归一化处理。
这一进程协助研讨人员确认了不同类型的传入信息是怎么向相对应的神经中枢传递的，结果与预期相吻合。
花费4年时间打造
值得一提的是，从成年果蝇完好大脑数据（FAFB）到完好构建出成年果蝇的大脑图谱，研讨人员一共花费了194周，也就是4年左右的时间。
而在此背面，这个名为FlyWire的项目得到了超越200名社区成员的贡献支持。
官网信息显现，FlyWire是一个人类-AI协作项目，旨在重建果蝇的全脑连接体。具体而言，FlyWire由普林斯顿大学的Mala Murthy和Sebastian Seung实验室创立，社区由神经生物学家、计算机科学家和校对人员组成。
经过将神经元连接和大脑功用联系起来，咱们能够在了解大脑怎么作业这件事上取得重大进展。
参考材料
[1]https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.06.27.546656v1.full.pdf[2]https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.06.27.546055v1.full.pdf
[3]https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.05.02.539144v1.full.pdf
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