绘制大脑连接图，人类再次出发 #科技科普（人类链接）

这是正在绘制中的果蝇幼虫大脑的神经元。虽然果蝇幼虫只有3686个神经元，但绘制出这张图却花费了整整12年的时间。

研究人员先将大脑切成成百上千个单独的组织样本，然后用电子显微镜观察样本生成高分辨率图像，最后手动追踪每个神经元和它们的突触连接，一个一个地进行重建，最终完成完整、准确的大脑图谱。这还只是果蝇幼虫的大脑。3个月之后，另一个研究团队绘制出了成年果蝇的大脑图谱。成年果蝇有13万个神经元sity of Cambridge和几千万的突触。

这次通过使用一个成熟的成年果蝇大脑数据集，然后采用公共平台社区协作的方式，只花费了194周，差不多4年的时间就完成了整个大脑的绘制，这是首个完整的成年果蝇大脑神经连接图。

研究人员为什么都这么热衷于果蝇的大脑？人类一直想搞清楚自己大脑的结构和工作原理，这对于我们研究和控制精神类疾病、脑部疾病，甚至了解意识的产生都有重要的意义。当前AI的智能也像个儿童，对大脑机制的理解，无疑也会让AI更智能。

人类对大脑已经进行了大量的研究，我们已经了解到大脑的不同区域如何组合在一起，与我们的何种行为有关。然而人脑有860亿个神经元，百万亿级的连接。要想在神经元级完全掌握大脑的网络结构是一件不可想象的事情。昆虫与人类有许多相似的生物学特性，相似的遗传基础，丰富的学习和决策行为等等。

果蝇作为一种经典的模式动物，更是受到科学家的青睐。以果蝇作为对象的研究，已经帮助科学家获得了6次诺贝尔奖。那么接下来是不是就可以开始人脑的绘制呢？10年之前欧盟支持了一个雄心勃勃的人脑计划，要在10年内从细胞层面重建和模拟大脑。然而10年过去项目远没有达到既定目标。如果你要攀登珠峰，也要先从高度更低的山峰开始。不是吗？

所以，现实的人们，把目光转向了同为哺乳动物，与人类基因组相似程度达到90%的小鼠身上。

最近谷歌刚刚宣布联合脑科学研究领域主要的几家大学和研究机构，启动绘制小鼠大脑极小部分连接组的计划，这个极小部分大约是百分之二至百分之三。特别针对的是，小猪大脑中负责记忆编码、注意力和空间导航的海马区。

存储蛔虫大脑的图像数据需要两台手机摞起来高度与一个橄榄差不多，以此类推，存储果蝇大脑的图像数据需要100台手机，与一个4岁的女孩一样高。小鼠海马连接组项目将需要4800多台手机的存储空间、高度与帝国大厦相当。而存储整个小鼠大脑的连接组数据需要堆叠的手机，高度与珠穆朗玛峰相同。如果小鼠大脑海马体连接组绘制完成会有25PB的数据量，将是生物学领域里最大的数据集之一。