'Lalat buah elektronik' penggera Musk! Di belakangnya terdapat peta seluruh otak yang mengandungi 130,000 neuron, yang boleh dijalankan pada komputer

Penyelidikan sains otak telah mengambil satu lagi langkah besar ke hadapan!

Para saintis dari Princeton baru-baru ini mengumumkan bahawa mereka telah berjaya mencipta peta penghubung seluruh otak pertama haiwan dewasa.

Mengandungi 130,000 neuron beranotasi daripada otak Drosophila melanogaster wanita, dan berpuluh juta sinaps kimia di antara mereka.

Lebih penting lagi, data terbuka sepenuhnya dan boleh ditanya dengan satu klik.

Anda hanya perlu memasukkan maklumat yang berkaitan di laman web Codex, dan anda boleh melihat panorama ketersambungan, saiz, neurotransmiter dan maklumat lain bagi setiap neuron.

Gambar

Termasuk model 3D intuitif.

Gambar

Kajian ini menarik perhatian ramai sebaik sahaja ia dikeluarkan. .

Memandangkan connectome sebagai binari boleh laksana yang disusun, berapa banyak kod sumber yang boleh kita decompile daripada simulasi otak yang lengkap?

Gambar

Bukan itu sahaja, struktur otak lalat buah juga mempunyai inspirasi penting untuk pembelajaran mesin.

Seseorang telah menjalankan model ini pada komputer untuk mensimulasikan proses lalat buah memakan dan menyikat antena mereka.

Gambar Musk juga memberi perhatian kepada "lalat buah elektronik" ini dan merasakan keadaan mula menjadi pelik.

Gambar

Dilukis melalui imej mikroskop elektronPasukan penyelidik membina semula peta sambungan lengkap otak Drosophila melanogaster betina.

Berbeza dengan kaedah penghirisan tradisional, maklumat dalam atlas diperoleh terutamanya daripada foto mikroskop elektron.

Foto mikroskop elektron ini datang daripada set data FAFB (otak lalat dewasa penuh) yang dikeluarkan oleh Zheng dan Lauritzen et al pada tahun 2018. Resolusi foto mikroskop elektron dapat melihat dengan jelas molekul protein, dan maklumat berkaitan boleh diperoleh melalui analisis komputer.

Otak lalat buah, yang bersaiz 0.1 mm sahaja, mempunyai ratusan juta sinaps, yang lebih tumpat daripada sinaps mamalia.

Gambar

Saraf dalam otak Drosophila dibahagikan kepada 9 kategori utama, 31 subkategori, dan 78 wilayah.

Gambar

Sembilan kategori ini berdasarkan pembahagian neuron kepada tiga bahagian mengikut arah aliran maklumat.

Gambar

Dengan membandingkan dengan struktur saraf di bawah mikroskop optik, ketepatan model yang ditubuhkan oleh pasukan itu pada mulanya disahkan. Seterusnya, pengiraan berangka dan hasil pemeriksaan pensampelan manual juga membuktikan bahawa model itu tepat.

Selain itu, melalui analisis statistik, pasukan itu juga meramalkan komponen neurotransmitter antara neuron dengan ketepatan yang tinggi.

Pasukan penyelidik juga menganalisis litar saraf mata Drosophila dan menjejaki proses pengaliran maklumat daripada neuron input ke neuron output.

Walaupun bilangan neuron input dan output menduduki sebahagian kecil dalam sistem saraf, ia adalah jambatan antara otak dan dunia luar.

Dalam proses ini, pasukan menggunakan model probabilistik untuk menganalisis aliran maklumat bermula dari neuron benih.

Gambar

Pasukan melintasi setiap neuron benih dan mengukur proses maklumat yang dihantar ke pusat saraf dan kemudian ke saraf yang keluar.

Jarak yang dilalui dengan pemindahan maklumat semasa proses traversal diisih dan kemudian dinormalkan.

Proses ini membantu penyelidik menentukan cara pelbagai jenis maklumat masuk dihantar ke pusat saraf yang sepadan, dan hasilnya konsisten dengan jangkaan. . berjumlah 194 minggu, iaitu kira-kira 4 tahun.

Gambar

Di sebalik ini, projek yang dipanggil

FlyWire

telah disokong oleh sumbangan daripada lebih 200 ahli komuniti. Menurut maklumat laman web rasmi, FlyWire ialah projek kecerdasan buatan dan kerjasama manusia yang bertujuan untuk membina semula keseluruhan sambungan otak Drosophila. Secara khusus, FlyWire telah dicipta di makmal Mala Murthy dan Sebastian Seung di Princeton University, dengan komuniti ahli neurobiologi, saintis komputer dan pembaca pruf.

Dengan menghubungkan sambungan neuron dengan fungsi otak, kita boleh membuat kemajuan yang ketara dalam memahami cara otak berfungsi. .

[2]

https:// www.php.cn/link/8af141d3c5a5146a3eac9d166ab4c458

[3]https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.05.02.539144v1.full.pdf

Atas ialah kandungan terperinci 'Lalat buah elektronik' penggera Musk! Di belakangnya terdapat peta seluruh otak yang mengandungi 130,000 neuron, yang boleh dijalankan pada komputer. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!