新研究通過分析逐個神經細胞繪製大腦地圖

約翰霍普金斯大學的數學家和計算機科學家加入了一個由神經科學家組成的國際團隊，他們建立了果蠅大腦的學習和記憶中心的完整地圖，這是繪製所有動物大腦工作的基礎性工作。

在最新一期《自然》雜誌上的一篇論文中，研究小組報告了關於繪製大腦地圖的研究成果，並稱之為「連接體」。

這個研究項目可以為動物領域科的學家們提供工作指導，並最終幫助動物領域科學家們繪製出哺乳動物大腦中神經元之間的聯繫圖。在研究中使用的果蠅幼蟲大腦與哺乳動物的大腦皮層大致相當。

約翰霍普金斯大學工程學院的應用數學和統計學教授 Carey E. Priebe 說，除了做過約有 300 個神經元的蛔蟲大腦外，以前沒有人做過完整的「大腦地圖」解析。

果蠅幼蟲具有約 10 萬個神經元，在這個項目中，對果蠅幼虫部分大腦中約 1600 個神經元進行了「地圖解析」。而對哺乳動物來說，大腦的複雜性要大得多。在生物鏈頂端的人類，人類大腦包含了 860 億到 1000 億個神經元。

在最近發表的一項研究中，Priebe 和 Park，一位在美國的成像科學中心的計算機科學家，做了一項統計分析，用電子顯微鏡在果蠅幼蟲的大腦中發現了神經元之間的聯繫。Priebe 和 Park 是來自美國、英國和德國的 8 個研究機構的 17 名科學家的一部分，他們參與了這項工作。

Priebe 和 Park 的分析揭示了之前被誤解或完全未知的六種神經元之間的聯繫模式，這有助於更好地理解這部分果蠅的大腦是如何工作的。這一挑戰大致類似於對複雜電網的所有部分的關係進行分類。

新的研究集中在結構連接上，而不考慮這些連接如何與特定行為相關聯的功能問題。這些問題在 Priebe 和 Park 的研究中也被研究出來，這是三年前發表在《科學》雜誌上的。在這種情況下，科學家們確定了 29 種果蠅幼蟲的行為，包括向前和向後爬行，滾動，隆起，和避開特定的氣味。約翰霍普金斯大學的研究人員隨後繪製了觸發這些動作的神經元。

在 2014 年發表的幾個月後，Priebe 獲得了美國國家科學基金會的一份為期兩年的 30 萬美元的撥款，以繼續在弗吉尼亞州的霍華德休斯醫學研究所的神經科學研究所的神經系統上繼續工作。在《自然》雜誌上發表的一項新研究中，9 名雅利亞的科學家進行了研究。

美國國家科學基金會計劃支持美國總統奧巴馬在 2013 年發起的 1 億美元的大腦活動。這一努力包括幾個機構的工作，以加快神經科學新技術的開發，以幫助研究人員了解大腦是如何工作的。

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