导读 为了了解大脑活动和行为之间的完整关系，科学家们需要一种方法来绘制整个大脑中所有神经元的这种关系——这是迄今为止无法克服的挑战。但在...
为了了解大脑活动和行为之间的完整关系，科学家们需要一种方法来绘制整个大脑中所有神经元的这种关系——这是迄今为止无法克服的挑战。但在为此目的发明了新技术和方法之后，麻省理工学院皮考尔学习与记忆研究所的一组科学家对一条不起眼的秀丽隐杆线虫易驯服的微小大脑中的神经元进行了严格的计算，绘制出它是如何脑细胞编码几乎所有的基本行为，例如运动和进食。
在《细胞》杂志上，研究小组提出了新的全脑记录和数学模型，可以准确预测神经元代表蠕虫行为的多种方式。研究小组将该模型专门应用于每个细胞，制作了一个图谱，显示大多数细胞及其参与的回路如何编码动物的行为。因此，该图谱揭示了即使环境条件发生变化，线虫大脑如何产生复杂而灵活的行为的潜在“逻辑”。
“这项研究提供了动物神经系统如何组织以控制行为的全球地图，”麻省理工学院大脑和认知科学系副教授、资深作者史蒂文·弗拉维尔(Steven Flavell)说。“它显示了构成动物神经系统的许多定义节点如何编码精确的行为特征，以及这如何取决于动物最近的经历和当前状态等因素。”
研究生 Jungsoo Kim 和 Adam Atanas 是该研究的共同主要作者，他们今年春天因这项研究获得了博士学位。他们还在一个名为WormWideWeb 的网站上向其他研究人员免费提供所有数据以及模型和图集的结果。
显微镜到模型
为了进行开发模型所需的测量，弗拉维尔的实验室发明了一种新的显微镜和软件系统，可以自动跟踪线虫的几乎所有行为(运动、进食、睡眠、产卵等)以及其内部每个神经元的活动。头部(细胞被设计为当钙离子积聚时闪烁)。
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