你有没有想过，你为什么很难打到苍蝇？随着英美科学家一个震撼世界的巨大突破到来，这一谜题已经得到破解。但这项突破远不是破解这个小谜题那么简单，科学家们在历史上首次绘制出成年动物整个大脑最详细的“连接组图”后，为绘制更大的老鼠大脑及人类大脑奠定了基础，向最终解锁人类大脑的奥秘迈出了最为关键的一步。这项研究已发表在10月2日《自然》杂志上，被称为“神经科学领域的巨大飞跃”。
苍蝇，虽然脑袋比针尖还小，但却可以做出惊人的事情：它们能自由飞行、快速奔跑，甚至在求偶时“唱歌”，嘤其鸣矣，求其友声。这个体积如此微小的大脑到底是如何实现如此复杂行为的呢？
科学家们终于迎来了一个震撼世界的突破，英国剑桥大学和美国普林斯顿大学的团队，完成了技术史上的一个伟大壮举，他们将苍蝇大脑切割成了7000个超薄切片，每个切片比头发丝还要细得多。然后用人工智能进行分析，拼接出所有神经元的完整大脑图谱。
这幅图显示了苍蝇大脑中无数的神经细胞如何连接在一起，仿佛一张复杂而美丽的网。虽然技术如此先进，科学家们仍不得不亲自修正AI的部分错误，手工修复就超过了300万个连接点。
这无疑是一项浩大的“微观”工程和和精美复杂的科技艺术，揭示了苍蝇大脑的全貌，包括13万个神经元和5000万个连接组中，每个神经元的具体位置、形状、连接和功能，将彻底改变神经科学领域，成为帮助我们研究大脑疾病，如阿尔茨海默病、抑郁症的神经基础。
我们人类大脑拥有大约1000亿个神经元，比苍蝇多了几百万倍，科学家认为，理解苍蝇大脑的工作方式是揭示更复杂大脑结构的起点。通过绘制苍蝇的大脑，我们可以开始理解神经元如何连接并处理信息，这将为理解人类如何思考、学习、记忆等关键脑功能奠定基础。
这项研究初步揭示了大脑不同区域是如何分别负责运动、视觉等功能的。比如科学家们发现，苍蝇的视觉神经元数量远多于运动神经元，这是因为视觉处理需要更强的计算能力，这让我们看到了如何通过简单神经回路实现复杂行为的可能性。
你为什么很难打到苍蝇的谜题也就此被破解。原来苍蝇的视觉电路能够迅速检测到物体的接近方向，然后将信号传递给负责腿部运动的神经元，指挥苍蝇快速跳开。这些信号的传递速度是如此之快，以至于超过了我们人类大脑的“思考”速度，所以我们总是打不到它们。
此前科学家们已经绘制了有300条连接组的蠕虫，3000条连接组的蛆虫大脑图谱，5000万条苍蝇大脑连接组的完成，为更大型大脑（如小鼠）的连接组铺平了道路，或许人类大脑的连接组最终也将全部绘制出来，那时候我们的大脑及意识之谜，可能就会彻底解锁了。
参考文献：
Schlegel, P., Yin, Y., Bates, A.S. et al. Whole-brain annotation and multi-connectome cell typing of Drosophila. Nature 634, 139–152 (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07686-5
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