'Mouches électroniques des fruits' alarme Musk ! Derrière se trouve une carte du cerveau entier de 130 000 neurones, qui peut être exécutée sur un ordinateur.

La recherche en sciences du cerveau a encore fait un grand pas en avant !

Des scientifiques de Princeton ont récemment annoncé avoir créé avec succès la première carte du connectome du cerveau entier d'animaux adultes.

Contient 130 000 neurones annotés du cerveau femelle de Drosophila melanogaster, et des dizaines de millions de synapses chimiques entre eux.

Plus important encore, les données sont complètement ouvertes et peuvent être interrogées en un seul clic.

Il vous suffit de saisir les informations pertinentes sur le site Web du Codex et vous pouvez avoir une vue panoramique de la connectivité, de la taille, des neurotransmetteurs et d'autres informations de chaque neurone.

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Y compris des modèles 3D intuitifs.

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Cette étude a attiré beaucoup d'attention dès sa sortie.

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Fan Linxi, scientifique en IA de NVIDIA(Jim Fan)retweeté et aimé :

Ce qui est fascinant, c'est que cette étude de l'Université de Princeton contient l'attention, la mémoire de travail et même l'algorithme de conscience de base de la nature.

Considérant le connectome comme un binaire exécutable compilé, quelle quantité de code source pouvons-nous décompiler à partir d'une simulation cérébrale complète ?

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De plus, la structure cérébrale des mouches des fruits a également d'importantes inspirations pour l'apprentissage automatique.

Quelqu'un a déjà exécuté ce modèle sur ordinateur pour simuler le processus par lequel les mouches des fruits mangent et peignent leurs antennes.

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Musk a également prêté attention à cette "mouche électronique des fruits" et a estimé que les choses commençaient à devenir bizarres.

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Dessinées à partir d'images au microscope électronique

L'équipe de recherche a reconstruit la carte complète du connectome du cerveau femelle de Drosophila melanogaster.

Différent des méthodes de découpage traditionnelles, les informations contenues dans l'atlas sont principalement obtenues à partir de photos au microscope électronique.

Ces photos de microscopie électronique proviennent de l'ensemble de données FAFB (full adult fly brain) publié par Zheng et Lauritzen et al.

La résolution des photos au microscope électronique permet de voir clairement les molécules de protéines et des informations pertinentes peuvent être obtenues par analyse informatique.

Le cerveau de la mouche des fruits, qui ne mesure que 0,1 mm, possède des centaines de millions de synapses, qui sont plus denses que les synapses des mammifères.

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Les nerfs du cerveau de la drosophile sont divisés en 9 grandes catégories, 31 sous-catégories et 78 régions.

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Ces neuf catégories sont basées sur la division des neurones en trois parties selon la direction du flux d'informations.

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En comparant avec la structure neuronale sous un microscope optique, l'exactitude du modèle établi par l'équipe a été initialement vérifiée.

De plus, les calculs numériques et les résultats de l'inspection par échantillonnage manuel prouvent également que le modèle est précis.

De plus, grâce à l’analyse statistique, l’équipe a également prédit les composants des neurotransmetteurs entre les neurones avec une grande précision.

L'équipe de recherche a également analysé les circuits neuronaux de l'œil de la drosophile et a suivi le processus de flux d'informations des neurones d'entrée vers les neurones de sortie.

Bien que le nombre de neurones d'entrée et de sortie occupe une faible proportion dans le système nerveux, ils constituent le pont entre le cerveau et le monde extérieur.

Dans ce processus, l'équipe a utilisé un modèle probabiliste pour analyser le flux d'informations à partir du neurone graine.

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L'équipe a traversé chaque neurone graine et mesuré le processus de transmission de l'information au centre nerveux puis au nerf sortant.

La distance parcourue par le transfert d'informations pendant le processus de traversée est triée puis normalisée.

Ce processus a aidé les chercheurs à déterminer comment les différents types d'informations entrantes sont transmis aux centres nerveux correspondants, et les résultats étaient conformes aux attentes.

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Il a fallu 4 ans pour construire

Il convient de mentionner que depuis les données cérébrales complètes de la mouche adulte des fruits(FAFB) jusqu'à la construction complète de la carte cérébrale de la mouche adulte, les chercheurs ont passé un total de 194 semaines, soit environ 4 ans.

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Derrière cela, le projet appelé FlyWire a été soutenu par les contributions de plus de 200 membres de la communauté.

Selon les informations du site officiel, FlyWire est un projet d'intelligence artificielle et de collaboration humaine visant à reconstruire le connectome du cerveau entier de la drosophile. Plus précisément, FlyWire a été créé dans les laboratoires de Mala Murthy et Sebastian Seung de l'Université de Princeton, avec une communauté de neurobiologistes, d'informaticiens et de correcteurs.

En reliant les connexions neuronales aux fonctions cérébrales, nous pouvons faire des progrès significatifs dans la compréhension du fonctionnement du cerveau.

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Adresse papier :
[1]https://www.php.cn/link/b8c4c8b2271787e2f78b5fe2ce193caa [2]https:// www.php.cn/link/8af141d3c5a5146a3eac9d166ab4c458[3]https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.05.02.539144v1.full.pdf

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