科學家繪製了果蠅16萬個神經元的完整圖譜——腿無需大腦指令自主運動

果蠅的腿在邁出每一步之前，並不會向大腦請示。這是一項新研究的核心發現——該研究首次繪製了成體動物中樞神經系統的全部神經元，共16萬個，從大腦延伸至貫穿整個身體的腹側神經索。

這項工作是哈佛醫學院、波士頓兒童醫院和普林斯頓大學多個實驗室協作的成果，由Rachel Wilson和Mala Murthy等人共同協調。完整的連接組——展示神經元相互連接方式的接線圖——於2026年6月10日發表在Nature雜誌上。該圖譜所揭示的內容，從根本上改變了神經科學家對運動控制層級結構的理解。

在傳統模型中，肢體運動是被監督的：大腦發出指令，脊髓（或昆蟲中的對應結構）傳遞指令，肌肉執行指令。然而果蠅的連接組並非如此。腹側神經索包含局部回路——密集、自給自足的神經元網絡——能夠完全獨立地驅動協調的腿部運動。事實證明，在日常運動中，大腦更像是一個調制器，而非指揮官。

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繪製這張圖譜需要使用電子顯微鏡，其解析度足以在覆蓋大腦和完整神經索的組織體積中追蹤單個突觸連接。2024年的FlyWire項目詳細繪製了果蠅大腦回路，但止步於頸部。這項研究首次將圖譜延伸至脊髓對應結構——負責運動的那一半神經系統。

這一區別之所以重要，是因為大部分運動處理就發生在神經索中。對其進行繪製，揭示了這種處理的架構：並非等待總部消息的中繼站，而是擁有自身內部邏輯的分散式處理器。研究昆蟲運動和運動學習的神經科學家現在擁有了完整的回路圖。

一隻果蠅有16萬個神經元。一隻小鼠約有7000萬個；一個人有860億個。果蠅連接組並非終點，而是概念驗證。這裡開發的工具已經應用於小鼠大腦回路。腿如何決定運動這一問題，現在有了更清晰的答案。

標籤: neuroscience

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