国际科研团队在神经科学领域取得突破性进展,成功绘制出动物进食决策相关的完整神经连接图谱。这项由葡萄牙科研机构主导,联合美国、英国多家顶尖实验室及科技企业完成的研究,以果蝇为模型生物,揭示了味觉信号如何调控摄食行为、激素分泌等生理活动的神经机制。
研究团队在两项并行研究中,首先完成了果蝇中枢神经系统16.67万个神经元的精细连接图谱,同时识别出超过1.1万种细胞类型。与以往仅聚焦大脑区域的研究不同,新图谱完整保留了脑部与神经索的连接结构,首次实现了跨中枢神经系统的信号追踪。人工智能技术在此过程中发挥关键作用,不仅加速了神经元连接的解析过程,还能预测神经元间的激活或抑制关系,为理解信号编码提供重要线索。
在运动控制层面,研究识别出24类专门调控进食动作的神经元类型,并绘制出完整的信号传导路径。值得注意的是,多数神经回路采用"双重控制"机制:初始阶段保持对运动神经元的抑制,仅当味觉信号强度达到阈值时才解除抑制。这种设计有效防止了动物误食有毒物质,体现了神经系统对生存行为的精密调控。
激素调节系统的神经连接图谱同样取得重要发现。研究证实,在营养物质实际吸收前,神经系统已通过味觉信号预判食物摄入,触发相关激素分泌。这一机制为解释零热量甜味剂仍能刺激胰岛素分泌的现象提供了神经生物学依据,表明代谢调节可能早于营养吸收过程启动。
科研人员强调,这份连接组图谱的价值不在于其完整性,而在于为后续研究提供了可查询的神经网络"导航图"。研究者可直接通过图谱定位特定感觉神经元与运动神经元之间的连接路径,这种可视化工具将显著加速神经机制解析进程。尽管果蝇神经元数量远少于人类,但其具备的复杂行为能力与保守的神经信号传递机制,使其成为研究高级脑功能的理想模型。











