连接组分析发现，苍蝇视觉系统中的神经元表现出令人惊讶的异质性接线

大脑是一个特别复杂的器官，不仅在人类身上如此。即使是苍蝇的大脑也包含超过100000个神经元，这些神经元由数百万个突触连接。国际研究人员首次重建并公布了成年雌性果蝇果蝇大脑中的所有神经元及其相应的突触连接

美因茨约翰内斯古腾堡大学（JGU）的Marion Silies教授团队通过分析视叶神经元，即大脑中处理视觉信息的部分，为这项研究做出了重要贡献。令他们惊讶的是，研究人员发现果蝇眼睛中的一种特定类型的神经元并不是均匀连接的

鉴于这一发现，神经生物学家Silies表示：“这挑战了我们目前对眼睛组织方式的理解。”

这项工作发表在《自然通讯》杂志上

FlyWire联盟为果蝇构建了第一个全脑连接体

由普林斯顿大学的一组研究人员领导，在人工智能的帮助下，FlyWire联盟已经能够绘制黑腹果蝇大脑的整个连接体。“连接体”一词用于指代所有神经元及其之间的突触连接，这些连接对神经元功能起着重要作用

来自世界各地的数百名研究人员提供了相应的信息。其结果是，通过首先制备大脑组织超薄切片的电子显微镜图像，然后组合图像、追踪神经元和注释细胞类型标识，生成了超过130000个神经细胞和5000万个突触的神经线路图

“这个数据集是独一无二的，将彻底改变整个神经生物学领域，”Silies教授说。“多亏了这些信息，我们现在可以更好地分析大脑是如何工作的。”美因茨大学发育生物学和神经生物学研究所的Silies团队专门从事视觉系统研究，因此为FlyWire项目的成功成果做出了贡献，同时也揭示了视觉信息处理的新方面

他们发现的核心是某些跨dulla细胞类型，它们位于果蝇复眼大约800个单位的光感受器后面的两个突触上。Silies解释道：“视觉系统具有同质结构，这被认为也延伸到突触布线的水平。”。眼睛均匀布线的原理被认为适用于黑腹果蝇和人类

毕竟，这是有道理的，因为环境应该在眼睛的不同区域以相同的方式被感知和处理

神经元的布线并不像人们想象的那样均匀

“我们现在已经确定，某些神经元，例如跨暗区细胞类型Tm9，具有异质连接，而不是均匀布线，”该团队说。先前的观察表明，这些细胞对特定刺激的反应并不总是相同的。Silies的团队现在已经提出了对这种现象的可能解释

作者解释道：“苍蝇的眼睛在空间的不同点处理视觉输入的方式似乎不同。”。为了验证他们在Tm9细胞的情况下的发现在单个雌性果蝇中并不是一个不寻常的特征，该小组制作了其他果蝇样本的额外光学显微镜图像，提供了确凿的证据

Marion Silies教授概述了未来的研究，他说：“下一步是找出这种变异性背后是否有特定的模式，或者这只是一种随机发生。”

对于Silies来说，这项工作提出了一个问题，即为什么苍蝇的视觉系统存在这种异质性。这是某种偶然的副作用，还是稳健的视觉处理所必需的可变性

她的团队将在RobustCircuit研究单位的帮助下继续探索这个基本问题，该研究单位包括美因茨大学的其他研究人员以及弗雷大学的同事；柏林，洪堡大学；t zu Berlin和柏林Zuse研究所（ZIB）