科学者は、昆虫の脳の「配線」を最も複雑な方法でマッピングしました

研究者は脳の構造を理解し、ある程度詳細にマッピングしましたが、データをどのように処理するかはまだ正確にはわかっていません。そのためには、脳の詳細な「サークル マップ」が必要です。

現在、科学者たちは、これまでで最も高度な生物であるショウジョウバエの幼虫の地図を作成しました。 これはニューラル ネットワークと呼ばれ、昆虫の 3,016 個のニューロンと 548,000 個のシナプスを表しています。 神経科学ニュース 報告されています。 このマップは、研究者が昆虫と動物の両方の脳が行動、学習、身体機能などをどのように制御しているかをよりよく理解するのに役立ちます。 この取り組みは、AI ネットワークの改善につながる可能性があります。

「これまでのところ、線虫C. elegans、低弦のオタマジャクシ、海洋環形動物の幼虫以外の脳の構造は見られず、すべて数百のニューロンを含んでいます」と教授は言いました。 MRC 分子生物学研究所の Marta Zlatek 氏。 「これは、神経科学がほとんど循環マップなしで機能していたことを意味します。脳の構造を知らずに、計算が実行される方法を推測しています。しかし、今では、脳がどのように機能するかについて機械的な理解を得ることができます。」

マップを作成するために、チームは電子顕微鏡を使用してイモムシの脳の何千ものスライスをスキャンし、それらを詳細なマップに結合して、すべての神経接続に注釈を付けました。 そこから、計算ツールを使用して、昆虫の脳内の潜在的な情報フロー パスと「回路形状」のタイプを特定しました。 彼らは、一部の構造的特徴が最新の深層学習アーキテクチャに非常に似ていることにも注目しています。

科学者たちは、ショウジョウバエの幼虫よりもはるかに複雑なショウジョウバエの脳の詳細な地図を作成しました。 ただし、これらのマップには、脳の真の回路マップを取得するために必要な詳細な接続がすべて含まれているわけではありません。

次のステップとして、チームは学習や意思決定などの行動機能に使用される構造を調査し、昆虫が特定の活動を行っている間のネットワーク活動を調べます。 ショウジョウバエの幼虫は単純な昆虫ですが、研究者は他の動物でも同様のパターンが見られると予想しています。 「動物界全体で遺伝子が保存されているのと同じように、これらの基本的な行動を実行する回路の基本的なモチーフも保存されると私は信じています」とズラテックは言いました。