科学家首次绘出雄性果蝇完整脑图谱,神经连接数量破纪录
HHMI Janelia、谷歌研究院及合作者完成雄性果蝇大脑和中枢神经系统全部神经连接图谱,包含逾16.6万个神经元,是该模式生物研究的重大进展。
AI解读:这条新闻的核心是人类第一次把雄性果蝇大脑和中枢神经系统里的每一个神经连接都画了出来——超过16.6万个神经元、近1.17万种神经细胞类型。果蝇是神经科学最常用的实验动物,相当于一个“简化版的人脑模型”,过去只有雌性果蝇有完整图谱,雄性一直缺位。这个缺口之所以重要,是因为男女(雌雄)大脑在行为、疾病易感性上有差异,而很多实验必须用雄性果蝇做,比如求偶行为的研究。有了这张图,科学家就能直接查到某个行为对应的神经回路是怎么连的,不再靠猜。比如报道里提到一个叫LoVP92的雄性特异神经元,跟求偶行为有关,这类细节以前是看不到的。对普通读者来说,暂时不需要任何行动,这是基础研究成果,不是产品;但如果你关注神经科学或医药研发,知道这个资源已经公开、并且配套发布了三项研究(视觉、味觉和社会行为),将来会有更多可引用的数据。真正的限制是:这只是果蝇,从它到人脑还有很长的路要走,完整脊椎动物脑图谱仍在推进中。
谷歌研究院科学家Michał Januszewski和Viren Jain于2026年9月3日在谷歌官方博客介绍了由HHMI Janelia研究园区、谷歌研究院及科学界合作者历时多年完成的项目:首次绘出成年雄性果蝇大脑和中枢神经系统的全部神经连接图谱,包含超过16.6万个神经元,为连接组学领域规模之最。该图谱建立在早前发布的完整雌性果蝇脑图谱基础上。
图谱构建与数据规模
方法上,研究者将果蝇大脑和身体切成薄片,逐片成像,再用计算机和AI将数百万张二维图像组合成三维神经形态。AI和计算帮助人类专家对超过16.6万个神经元进行了分类。图谱覆盖果蝇大脑和腹神经索(相当于脊髓)。
雄性果蝇中枢神经系统包含11,691种神经元类型。果蝇像人类一样,头部器官负责大多数感知,包括两只巨大的复眼和一根可伸缩的喙(用于嗅闻液体食物)。
性别差异与视觉-运动通路
项目还对比了雌雄差异:多数神经元在雌雄中相同(同构),少数为性别特异,第三类“双态”神经元在雌雄中都存在,但连接不同的相邻神经元。报道展示了AOTU012神经元实例,其在两性中都与相同和不同的神经元连接。
新图谱包含视觉-运动通路,连接视觉神经元(检测环境)到运动神经元(响应动作)。示例通路从R1-R6视觉神经元(紫色)经中间多个步骤连接到DNg13运动神经元(绿色),其中包含雄性特异的LoVP92神经元,因参与求偶行为而得名。
同日发布的相关研究
同日发布三项配套研究,应用新图谱研究视觉系统、味觉和社会行为。项目详情及完整脊椎动物脑图谱的进展发布在Neural Mapping网站和谷歌研究博客上。