果蝇13万神经元全脑图谱惊动马斯克 可在电脑运行

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Toutiao
最新回复:2023年7月4日 15点54分 PT
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量子位

脑科学研究又进一大步!

来自普林斯顿的科学家最新宣布,他们已经成功创建了首个成年体动物的全脑连接体图谱。

其中包含来自雌性黑腹果蝇大脑的130000个带注释的神经元,以及它们之间的数千万个化学突触。

更重要的是,数据是完全开放的,还能一键查询。

只需要在Codex这个网站上输入相关信息,每个神经元的连接性、大小、神经递质等信息都能尽收眼底。

包括直观的3D模型。

这项研究一经发布,就吸引到大量关注。

英伟达AI科学家范麟熙(Jim Fan)就转发点赞:

令人着迷的是,普林斯顿大学的这项研究中,蕴含着大自然的注意力、工作记忆甚至基本意识算法。

将神经连接体视作已编译的可执行二进制文件,我们可以从完整的大脑模拟中反编译出多少源代码?

不仅如此,果蝇的大脑结构还对机器学习有着重要启发。

已经有人在电脑上跑了一下这个模型,模拟了果蝇吃东西和梳理触角的过程。

马斯克也关注到了这只“电子果蝇”,并感觉事情开始变得奇怪起来了。

通过电镜图像绘制

研究团队重建了雌性黑腹果蝇大脑完整连接体图谱。

不同于传统的切片方式,图谱中的信息主要是从电镜照片中获得的。

这些电镜照片来自Zheng和Lauritzen等人于2018年发布的FAFB(full adult fly brain)数据集。

电镜照片的分辨率可以清晰地看到蛋白质分子,经过计算机分析就能得出有关信息。

尺寸仅为0.1毫米量级的果蝇大脑拥有上亿个突触,比哺乳动物的突触还要密集。

果蝇大脑中的神经被分成9个大类、31个小类,划分了78个区域。

这九个大类是在将神经元按照信息流向分为三个部分的基础上继续划分得到的。

通过与光学显微镜下的神经结构进行对比,团队建立的模型准确性得到了初步验证。

进一步地,数值计算和人工抽样检查结果也证明了模型是准确的。

此外,通过统计学分析,团队还对神经元之间的神经递质成分进行了预测,且准确率很高。

研究团队还分析了果蝇眼部的神经回路,追踪了信息流从输入神经元到输出神经元传递的过程。

尽管输入和输出神经元的数量在神经系统中占据的比重很小,但它们是沟通大脑和外界的桥梁。

在这一过程中,团队使用了一种概率模型,分析从种子神经元开始的信息流。

团队针对每一个种子神经元进行了遍历,测量了信息传到神经中枢再到传出神经的过程。

遍历过程中信息传递所经过的距离被排序,然后进行归一化处理。

这一过程帮助研究人员确定了不同类型的传入信息是如何向相对应的神经中枢传递的,结果与预期相吻合。

花费4年时间打造

值得一提的是,从成年果蝇完整大脑数据(FAFB)到完整构建出成年果蝇的大脑图谱,研究人员一共花费了194周,也就是4年左右的时间。

而在此背后,这个名为FlyWire的项目得到了超过200名社区成员的贡献支持。

官网信息显示,FlyWire是一个人类-AI协作项目,旨在重建果蝇的全脑连接体。具体而言,FlyWire由普林斯顿大学的Mala Murthy和Sebastian Seung实验室创建,社区由神经生物学家、计算机科学家和校对人员组成。

通过将神经元连接和大脑功能联系起来,我们可以在理解大脑如何工作这件事上取得重大进展。

论文地址:[1]https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.06.27.546656v1.full.pdf[2]https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.06.27.546055v1.full.pdf[3]https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.05.02.539144v1.full.pdf

— 完 —

i
itschannel
1 楼
I don't know how I feel
l
leoel
2 楼
恐怖吗,想想一下复旦之前公布的中国恩特殊基因图库,就是这样的感觉,不光是裸体,而且內视到基因了。
随便踹两脚就走
3 楼
潘多拉盒子
j
jamesun
4 楼
哇好神奇
r
rbkd
5 楼
就快大结局了,都扶好坐稳吧!
W
Wdlin123
6 楼
楼下一堆人装作很神奇很神秘的样子 什么几把盒子什么的 凭什么? 不就是几张图片几个白人就把你们人吹飞?
W
Wdlin123
7 楼
楼下几个就是平常什么都不懂 然后白人随便发点什么研究人就开始飞去来 去你麻痹的
猫居主人
8 楼
论文链接无法访问
茄子辣椒西红柿
9 楼
随着研究进一步深入,破解大脑黑盒将存在可能
p
ppp66
10 楼
果蝇有可能会像无人机群样被控制去传播病毒。
p
playatom
11 楼
人家在玩神的东西了,东方人还在打仗,文革,五毛们继续诋毁白人黑人昂撒犹太人,一群傻逼 [2评]
A
AMONIA
12 楼
搞个人脑的吧。联上网络就能当韭菜了。
L
LBX00619
13 楼
孟尝君时就有鸡鸣狗盗了。几千年过去,那些人不知进化得咋么样了。什么敬畏,什么斯德哥尔摩症候群
w
wushiwen
14 楼
你这头弱智的倭孙弯弯猪: 王丹已经操了所有公的绿蝇弯弯的屁眼; 你这个杂种再嘴贱,王丹就操烂你的嘴; 你这个杂种再身体贱,王丹就操烂你的肛门; 如果你这个杂种不知悔改,王丹操烂你爷爷,你爹的肛门!
意见没
15 楼
以现在电脑的速度与存储能力,构建这种有13万神经元的全脑图谱不算太困难吧?现在难的是硬件的计算、即时存储速度以及用硬件模拟生物神经元之间的联系重组的可塑性。如果这些难题被人类解决了,那人类真正的AI时代才会真的来临了。 [1评]
意见没
16 楼
东方人谁在打仗了?现在并一直在打仗的是欧美白人吧?!并且如果白人不掺和,东方人在可预见的将来也不会打仗!🙄 [1评]
意见没
17 楼
另外很重要一点是也要考虑功耗
p
playatom
18 楼
俄罗斯都不敢号称自己是欧美白人,孝子贤孙伺候的倒是很到位
意见没
19 楼
:tnnd俄罗斯既属于欧洲也属于亚洲,现在正与属于欧洲的乌克兰打仗,你tnnd的说说应该说是欧洲在打仗还是东方人在打仗?!🙄 另,你老爷爷俄罗斯不称自己是欧美白人,人家至少有部分国土确实在亚洲的理由,你们胎毒倭杂却不称自己是中国人,罔顾自己不管是基因已经把你终身判刑为中国人,以及你祖祖辈辈也是被中国人操出来的事实! ***************************** Is Russia in Europe or Asia? (2023) 俄罗斯属于欧洲还是亚洲? (2023) https://travellingthirties.com/is-russia-in-europe/ 是的,俄罗斯在欧洲。 然而,俄罗斯或俄罗斯联邦是一个横跨东欧和北亚的跨大陆国家。 ********************** 乌克兰(乌克兰语:Україна,罗马化:Ukraïna,发音为[ʊkrɐˈjinɐ](听))是东欧的一个国家。 它是仅次于俄罗斯的第二大欧洲国家,东部和东北部与俄罗斯接壤 https://en.wikipedia.org/wiki/Ukraine
绵羊云
20 楼
果蝇太复杂了,先弄个阿米巴虫的神经系统热热身吧。