'전자 초파리' 알람 머스크! 그 뒤에는 컴퓨터에서 실행할 수 있는 130,000개의 뉴런으로 구성된 뇌 전체 지도가 있습니다.

뇌과학 연구가 또 한 단계 더 발전했습니다!

프린스턴의 과학자들은 최근 성체 동물에 대한 최초의 전뇌 연결 지도를 성공적으로 만들었다고 발표했습니다.

여성 Drosophila melanogaster 뇌의 130,000개의 주석이 달린 뉴런과 그 사이의 수천만 개의 화학적 시냅스을 포함합니다.

더 중요한 것은 데이터가 완전히 공개되어 있으며 한 번의 클릭으로 쿼리할 수 있다는 것입니다.

코덱스 홈페이지에서 관련 정보만 입력하시면, 각 뉴런의 연결성, 크기, 신경전달물질 등의 정보를 한눈에 보실 수 있습니다.

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직관적인 3D 모델을 포함합니다.

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이 연구는 공개되자마자 많은 관심을 끌었습니다.

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NVIDIA AI 과학자 Fan Linxi(Jim Fan)리트윗 및 좋아요 표시:

매혹적인 점은 프린스턴 대학의 이 연구에 자연의 주의력, 작업 기억, 기본 의식 알고리즘까지 포함되어 있다는 것입니다.

커넥톰을 컴파일된 실행 바이너리로 간주할 때, 완전한 뇌 시뮬레이션에서 얼마나 많은 소스 코드를 디컴파일할 수 있나요?

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그뿐만 아니라 초파리의 뇌 구조도 기계 학습에 중요한 영감을 줍니다.

초파리가 더듬이를 먹고 빗질하는 과정을 시뮬레이션하기 위해 누군가 이미 이 모델을 컴퓨터에서 실행했습니다.

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머스크도 이 ​​'전자 초파리'에 주목했고 상황이 이상해지기 시작했다고 느꼈습니다.

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전자현미경 이미지를 통해 그린

연구팀은 암컷 Drosophila melanogaster 뇌의 완전한 커넥톰 지도를 재구성했습니다.

기존의 슬라이싱 방법과 달리 지도책의 정보는 주로 전자현미경 사진에서 얻습니다.

이 전자 현미경 사진은 Zheng 및 Lauritzen 외 연구진이 2018년에 발표한 FAFB(완전 성체 파리 뇌) 데이터 세트에서 가져온 것입니다.

전자현미경 사진의 해상도는 단백질 분자를 명확하게 볼 수 있으며, 컴퓨터 분석을 통해 관련 정보를 얻을 수 있습니다.

크기가 0.1mm에 불과한 초파리의 뇌에는 수억 개의 시냅스가 있는데, 이는 포유류의 시냅스보다 밀도가 높습니다.

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초파리 뇌의 신경은 9개의 주요 범주, 31개의 하위 범주, 78개의 영역으로 구분됩니다.

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이 9개 범주는 정보 흐름 방향에 따라 뉴런을 세 부분으로 나누는 것을 기반으로 합니다.

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광학현미경으로 신경 구조를 비교하여 팀이 구축한 모델의 정확성을 1차 검증했습니다.

또한 수치 계산과 수동 샘플링 검사 결과도 모델이 정확하다는 것을 증명합니다.

또한, 연구팀은 통계적 분석을 통해 뉴런 사이의 신경전달물질 성분도 높은 정확도로 예측했습니다.

연구팀은 초파리 눈의 신경회로도 분석해 입력 뉴런에서 출력 뉴런으로의 정보 흐름 과정을 추적했다.

입력 및 출력 뉴런의 수는 신경계에서 작은 비율을 차지하지만 뇌와 외부 세계를 연결하는 다리 역할을 합니다.

이 과정에서 팀은 확률 모델을 사용하여 시드 뉴런에서 시작되는 정보의 흐름을 분석했습니다.

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팀은 각 시드 뉴런을 탐색하여 정보가 신경 중추로 전달된 다음 나가는 신경으로 전달되는 과정을 측정했습니다.

순회 과정에서 정보 전달로 이동한 거리가 정렬된 후 정규화됩니다.

이 과정은 연구자들이 다양한 유형의 수신 정보가 해당 신경 중추로 어떻게 전송되는지 확인하는 데 도움이 되었으며 결과는 기대와 일치했습니다.

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만드는 데 4년이 걸렸습니다

성체 초파리 완전한 뇌 데이터(FAFB)부터 성체 초파리 뇌 지도의 완전한 구축에 이르기까지 연구자들은 총 194주, 약 4년이 소요됩니다.

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그 뒤에는 FlyWire라는 프로젝트가 200명이 넘는 커뮤니티 회원의 기여로 지원되었습니다.

공식 웹사이트 정보에 따르면 플라이와이어(FlyWire)는 초파리의 뇌 전체 연결체를 재구성하는 것을 목표로 하는 인공지능과 인간의 협업 프로젝트입니다. 특히 FlyWire는 프린스턴 대학교의 Mala Murthy와 Sebastian 승의 연구실에서 신경생물학자, 컴퓨터 과학자, 교정자로 구성된 커뮤니티와 함께 ​​만들어졌습니다.

신경 연결을 뇌 기능과 연결함으로써 우리는 뇌가 어떻게 작동하는지 이해하는 데 상당한 진전을 이룰 수 있습니다.

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문서 주소:
[1]https://www.php.cn/link/b8c4c8b2271787e2f78b5fe2ce193caa [2]https:// www.php.cn/link/8af141d3c5a5146a3eac9d166ab4c458[3]https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.05.02.539144v1.full.pdf

위 내용은 '전자 초파리' 알람 머스크! 그 뒤에는 컴퓨터에서 실행할 수 있는 130,000개의 뉴런으로 구성된 뇌 전체 지도가 있습니다.의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!