2019 年 7 月 3 日在线发表于《自然》(Nature)杂志的一篇研究中,来自阿尔伯特·爱因斯坦医学院(Albert Einstein College of Medicine)的研究人员们描述了首个完整的动物神经系统连接组图。他们的研究对象是生物学研究中使用广泛的模式生物——秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)。本研究包括所有两种性别的成年线虫,并揭示出了它们之间的显著差异。
Emmon 博士的研究是在英国生物学家 Sydney Brenner 的工作的基础上完成的。Sydney Brenner 因其在线虫上的开创性工作,荣获 2002 年的诺贝尔生理学和医学奖。在 Brenner 博士的实验室成员 John White 的带领下,研究者们仔细分析了数千张线虫的连续电子显微照片上可见的神经结构,随后于 1986 年发表了第一张线虫神经系统的图谱。每幅图像都由一个比人类头发细一千倍的横截面“切片”组成。他和他的同事们手动地“连接每个切片之间的点”,将结构从一个图像连接到另一个图像,最终成功地详细表示出了所有的神经和其中 5000 个左右的神经连接(突触)。
Brenner 和 White 博士通过 20 年的努力,发起了连接组学的研究,并建立了线虫作为生物学和人类疾病研究的基本动物模型。但他们绘制的神经图谱,被非正式地称为“线虫之心”(The Mind of a Worm),因为他们跳过了线虫身体的大部分,并且只包括了一种性别——即雌雄同体或雌性的图谱。