近年来,黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)的电子显微镜连接组研究取得重大突破,提供了全脑尺度下突触分辨率的神经环路图谱。
本文综述果蝇电子显微镜连接组数据库从脑区局部重建到全脑完整绘制的发展历程,重点总结其在解析神经环路研究领域三大核心问题中发挥的作用:在感觉信息编码方面,以视觉系统为例揭示运动检测与颜色处理的机制;在行为决策方面,阐明雌蝇交配与产卵抉择的环路基础;在运动控制方面,解析雄蝇求偶歌曲模式生成的神经机制。这些成果揭示了结构连接与功能特化的关系和信息分级整合与并行-层级控制的机制,在极大程度上深化了对神经环路“结构-功能”关系的理解。文末展望电子显微镜连接组在跨物种比较、全脑动态网络建模及计算-实验融合等方向运用的潜力,这些探索有助于推动神经科学从局部推测转向全脑精准解析的范式革新,为复杂生物连接组研究提供技术模板与理论锚点,搭建基础神经环路与人类神经疾病的研究桥梁,并为类脑智能计算提供生物原型,为探索神经系统的进化规律和工作机制提供重要启示。



