谷歌AI自动重建果蝇大脑

图为40万亿像素的果蝇大脑重建图。右下角为谷歌AI在2016年和2018年出版物中分析的较小的数据集。

据报道，最近，谷歌与霍华德休斯医学研究所、剑桥大学合作发表了一项研究成果，探讨了整个果蝇大脑每个神经元的自动重建过程。

参与这项研究的团队给一只果蝇的大脑细胞和突触注入重金属，用来标记每个神经元及其连接的轮廓。为了生成图像，他们用一束电子束轰击大约7062个果蝇大脑切片，然后电子束穿过了除含有重金属部分以外的所有物体。

果蝇并不是随意选取的研究目标。正如该论文的几位合著者在一篇博客文章中指出的，果蝇的大脑相对较小（10万个神经元），与青蛙的大脑（超过1000万个神经元）、老鼠的大脑（1亿个神经元）、章鱼的大脑（5亿个神经元），以及人类的大脑（1000亿个神经元）相比是最佳选择。这使得他们更容易做“完整的闭环”研究。

要绘制出一个果蝇的大脑，首先需要将它切成数千个40纳米的超薄切片，然后用透射电子显微镜对其成像，并将其排列成整个大脑的三维立体图像。接下来，成千上万的由谷歌定制的人工智能加速芯片运行一种被称为洪水填充网络（FFNs）的特殊算法。随着时间的推移，算法会自动追踪果蝇大脑中的每个神经元，最终重建出果蝇大脑。