清華大學團隊破解 果蠅大腦嗅覺密碼

國立清華大學組成跨領域團隊,發現果蠅的腦神經混合「隨機」與「有序」特性的連結運算機制,可幫助果蠅在複雜的環境中做出選擇。該研究成果不僅揭開昆蟲大腦的神經運算機制,也為未來腦科學與人工智慧(AI)的交叉應用開啟新方向。
清華大學腦科學研究中心主任江安世與系統神經科學研究所教授羅中泉、物理系特聘研究講座教授李定國組成跨領域團隊,最近登上國際頂尖期刊《科學前緣》(Science Advances)。
江安世表示,果蠅大腦結構中央的蘑菇體,是昆蟲處理感官訊息及學習記憶的重要樞紐,能把外界各種訊息整合起來,幫助果蠅在複雜環境中做出選擇,比如避開危險、找到食物、尋找伴侶等。
江安世指出,果蠅的嗅覺神經元與中樞神經元連結為「既有隨機也有固定」的混合模式,特定神經群聚有明確的偏好連結對象,兼顧嗅覺辨識的敏銳性與多樣性。
此外,江安世表示,這項研究發現不僅釐清大腦如何分散與集中處理訊息的祕密,也可望為治療失智症、帕金森氏症等神經退化性疾病提供新的線索,並啟發AI神經網路的設計與應用。
清大表示,這項研究由清大腦科學研究中心主導,與中國醫藥大學、國家衛生研究院、中央研究院、美國加州大學聖地牙哥分校Kavli腦與心智研究所合作完成,並獲得教育部、國家科學及技術委員會、彭健雄教育與公益基金會共同支持。◇