研究人員首次創建了整個果蠅幼蟲大腦的連接組，或突觸線路圖。這個昆蟲全腦連接組比以前認為的連接組更複雜、更大，由3016個神經元和548000個突觸組成。這一研究通過詳細分析不同的神經元和連接類型，以及類似於機器學習網絡的突出特徵的結構特徵，為理解大腦功能和神經迴路提供了寶貴的資源。

描繪連通性的圖表，其中神經元被表示為點，連通性更相似的神經元被繪製在一起。線條描述了神經元之間的連接。該圖的邊界顯示了神經元形態的例子。資料來源：約翰霍普金斯大學/劍橋大學

了解大腦的網絡結構對於理解大腦功能至關重要。然而，由於技術上的限制，用電子顯微鏡（EM）對整個大腦進行成像並重建大腦的完整神經結構一直是一個挑戰，而且只在三種生物中實現，這些生物的大腦相對簡單，只包含幾百個神經元。

在這裡，邁克爾-溫丁及其同事提出了一個突觸分辨率、基於EM的幼蟲果蠅大腦的三維連接組，其中包含3016個神經元和548,000個突觸，其組織結構遠比以前的連接組所描繪的要復雜。

對連接組的詳細分析使Wingding等人能夠描述不同的神經元和連接類型以及結構特徵，揭示了廣泛的多感官整合和跨半球互動。最復發性的神經結構與大腦學習中心的輸入和輸出神經元有關。

昆蟲大腦中的全套神經元，這些神經元是用突觸分辨率的電子顯微鏡重建的。資料來源：約翰霍普金斯大學/劍橋大學

據作者稱，一些已確定的結構特徵，包括多層捷徑和嵌套的遞歸循環，與最先進的機器學習網絡的突出特徵相類似。