脑科学的“登月时刻”？果蝇大脑连接组完整绘制:AI + 众包，33 年工作量 3 年完成

科学家们首次完整绘制了果蝇的成年大脑连接组！

果蝇大脑的完整连接组——也就是神经元连接的“高清无码”地图——终于绘制完成了！这可是个相当于绘制了一座复杂城市所有建筑、街道和线路的超级工程！🤯 这项研究发表在《自然》杂志的九篇系列论文中，被誉为神经科学领域的里程碑事件！

这项成果到底有多牛？

14 万个神经元，5450 万个突触，全部“高清无码”！这相当于在一个沙粒大小的大脑中，绘制了 149 米长的神经线路！🤯 这项研究的规模和精度，都是前所未有的！

AI + 人工，强强联手，效率爆表！这项研究使用了机器学习算法来识别和重建神经元及其突触，并由数百名志愿者手动校对。如果没有 AI 的帮助，这个任务如果只靠一个人完成，需要 33 年！而现在，他们只用了 3 年左右就完成了！

8400 多种神经元类型，很多都是新发现的！这将有助于我们更好地理解大脑的工作机制，并为研究神经系统疾病提供新的思路

连接组学：探索大脑的终极奥秘！

连接组学 (Connectomics) 是神经科学的一个新兴领域，它的目标是绘制神经系统中所有神经元及其连接的完整地图。就像绘制城市的交通线路图一样，连接组学可以帮助我们理解大脑是如何运作的。

这项研究的意义：

理解大脑如何运作：这项研究将帮助我们理解电信号如何在神经元之间传递，从而驱动复杂的生物行为，例如学习、记忆、决策等等

推动神经科学研究：有了这张“线路图”，研究人员就可以更深入地研究果蝇大脑中视觉、嗅觉、行走、决策等基本功能的神经活动，并探索这些神经活动是如何与行为联系起来的

促进其他连接组项目：这项成果将推动斑马鱼、小鼠甚至人类大脑连接组的绘制工作。绘制人类大脑连接组，被认为是神经科学领域的终极目标！

连接组绘制，B.C. 和 A.C. 的区别！

Albert Cardona，一位没有参与该项目的研究员，激动地表示：

“当科学家们完成一个动物的连接组——就像几十年前对秀丽隐杆线虫所做的那样——‘突然之间，理解水平就与之前完全不同了。’... ... 这就像公元前和公元后的区别一样。”

他引用了哥伦比亚大学神经科学家 Larry Abbott 的名言，并表示研究人员现在终于可以理解果蝇的视觉、嗅觉等基本功能，以及导航和决策等更复杂的行为。“对于果蝇神经科学家来说，这是‘开始的结束’。”这意味着，果蝇神经科学研究将进入一个全新的时代！

FlyWire：AI + 众包，连接组绘制的利器！

这项研究的关键在于 FlyWire 联盟，这是一个由美国国立卫生研究院 (NIH) 的“通过推进创新神经技术进行大脑研究 (BRAIN) ”计划资助的国际合作项目,FlyWire 是一项人类与人工智能合作项目，旨在重建果蝇完整的大脑连接组

他们开发了一个在线平台，让数百名非专业志愿者可以像玩游戏一样，手动校对 AI 生成的 3D 神经元和突触重建结果。这不仅提高了重建的准确性，还大大加快了研究进度

后续研究：从雌性到雄性，从大脑到神经索！

研究人员现在可以比较成年果蝇和幼虫的连接组，来研究神经发育过程中的变化

为了研究性别差异，Murthy 等人还在重建雄性果蝇的大脑连接组，以及一个包含果蝇神经索（连接大脑和身体其他部分的神经束）的更完整的连接组

人类大脑连接组：下一个目标！

研究人员预测，用于 FlyWire 的技术，特别是将 AI 与众包相结合进行校对的方法，将有助于加快类似项目的进展。斑马鱼的连接组预计将在未来几年内完成。Helmstaedter 预测，小鼠和人类的大脑（分别比果蝇的神经元多约 500 倍和 60 万倍）可能在那之后完成：

“在接下来的十年里，我们将看到巨大的进步，并且可能会看到第一个完整的哺乳动物大脑连接组。”

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