大脑中每个神经元和神经元连接的详细地图——称为连接组——是破译大脑功能关键方面的关键。但构建这样的地图是一个艰苦的过程,如果手工完成,成本高得令人望而却步。在熨斗研究所的计算神经科学中心(CCN),研究人员一直在使用机器学习算法来帮助自动化这一过程。
在 CCN 小组负责人 Dmitri ‘Mitya’ Chklovskii以及罗蒙诺索夫莫斯科州立大学和霍华德休斯医学研究所珍妮利亚研究园区的合作者的带领下,研究小组将精力集中在寄生蜂 ( Megaphragma amalphitanum)的视觉系统上。这种黄蜂仅包含 7,400 个神经元,但它具有许多与大型昆虫相同的行为,使其成为理想的研究对象。
他们的工作已经揭示了一些惊喜,其中最重要的是在如此小的生物中发现的神经复杂性。事实上,这些黄蜂的神经元和神经回路的组织与更复杂物种的大脑非常接近,这表明无论生物体的大小,大脑都可以以相似的方式工作。
这项研究不仅对于建立对正常大脑功能的基本了解至关重要,而且还有望揭示大脑疾病的线索,例如阿尔茨海默病和帕金森病,其中正常的大脑功能被破坏。
深入阅读:
Plaza, SM, Scheffer, LK 和 Chklovskii, DB (2014)。迈向大规模连接组重建。神经生物学的当前观点, 25,201-210 。
Makarova AA,波利洛夫 AA,Chklovskii DB。 2021小脑袋换大科学。 Curr Op 神经生物学。 71:77-83。
波利洛夫 AA。 2012.最小的昆虫进化出无核神经元。节肢动物结构开发。 41 (1):29-34。
该视频是Visualizing Science的一部分,这是一系列以科学可视化和计算模型为特色的简短解释性视频 – 由创建它们的科学家讲述。
来源: https://www.simonsfoundation.org/2022/03/29/watch-building-the-ultimate-brain-map/