每个人都想了解果蝇的脑袋。这些昆虫简单的大脑对于研究信息处理和任务管理的神经科学家来说非常宝贵，而一张新的、前所未有的详细果蝇大脑连接图现在使这项工作变得更容易。经过多年对其 FlyLight 计划的研究，位于弗吉尼亚州阿什本的霍华德·休斯医学研究所珍利亚研究园区的研究人员汇编了超过 74,000 个果蝇大脑的照片——详细到单个神经元——来自超过 5,000 个基因改造品系的果蝇。* 此图像显示了一个这样的果蝇大脑，大脑叶和单个激活的神经元清晰可见。
大脑连接图（称为连接组）越详细，就越有助于科学家了解神经系统的工作原理。“大脑是一个巨大的神经回路，”霍华德·休斯研究员、新绘图研究的主要作者杰弗里·梅斯纳在eLife中说。他说，如果你想知道大脑是如何工作的，“你必须知道电路图。”
但即使在20 万个神经元的果蝇大脑中——与人类的860 亿到1200 亿个神经元相比——也很难获得单个脑细胞及其形状的图像。路易斯与克拉克学院的生物学家塔米莉·韦斯曼-乌尼致力于大脑回路编目工作，她指出神经元的个体形状包含关于其接收的输入类型和所扮演角色的关键信息。她将此比作检查高速公路系统，她说，“我们知道大型主要道路在哪里，但您的问题可能是关于一辆汽车在该高速公路上做什么。”
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几十年来，科学家们通过观察插入基因的果蝇来绘制神经元图，这些基因在神经元执行某些过程时会产生一种称为 Gal4 的酵母蛋白。Gal4 激活另一个添加的基因，该基因可以产生显微镜可见的色素蛋白——让研究人员看到当生物体进行从飞行到品尝食物的任何活动时，哪些大脑部分参与其中。不幸的是，当大量神经元同时激活时，很难辨别单个细胞。
FlyLight 研究人员开发了一种名为 MultiColor FlpOut 的方法，其中各种插入的色素产生基因与一种名为 Flp 的酶相互作用，以用不同的颜色和色素水平标记激活的神经元。然后，科学家们像拼图一样组装这些样本，以绘制在某些活动期间激活的各个细胞链，并构建他们令人印象深刻的新数据库。
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*编者注（2023 年 6 月 26 日）：此句子在发布后经过编辑，以更正对 FlyLight 研究人员隶属关系的描述。