Fruchtfliegen-Gehirn: 166.691 Neuronen komplett kartiert
Veröffentlicht am: 10.09.2026 um 19:22 Uhr | Redaktion boerse-global.de
Die Erforschung neuronaler Netzwerke hat mit der Fertigstellung des sogenannten „MaleCNS v1.0“ einen neuen Referenzpunkt erreicht. In einer Kooperation zwischen Google Research und HHMI Janelia wurde der bisher umfangreichste Datensatz eines adulten männlichen Zentralnervensystems (ZNS) einer Fruchtfliege erstellt.
Die am 3. September 2026 in der Fachzeitschrift Cell veröffentlichten Ergebnisse bilden die Grundlage für ein tieferes Verständnis der funktionalen Architektur biologischer Gehirne.
Technologische Meilensteine der Connectome-Forschung
Das zehnjährige Forschungsprojekt zur Rekonstruktion des männlichen Fruchtfliegen-ZNS umfasst die dreidimensionale Abbildung von 166.691 Neuronen und etwa 125 Millionen synaptischen Verbindungen. Damit gilt das Projekt als die nach Neuronenzahl größte bisher erstellte Gehirnkarte.
Der Datensatz, der bereits seit dem 8. Juni 2026 für die wissenschaftliche Gemeinschaft verfügbar ist, beinhaltet neben dem eigentlichen Gehirn auch beide optischen Loben sowie den ventralen Nervenstrang.
Innerhalb des Modells identifizierten die Forscher 11.691 verschiedene Neuronentypen. Zum Vergleich: Eine frühere Kartierung aus dem Jahr 2020 bildete lediglich ein halbes weibliches Gehirn ab, was etwa 25.000 Neuronen und 21 Millionen Verbindungen entsprach.
Trotz des enormen Fortschritts bei der Fruchtfliege bleibt die Komplexität des menschlichen Gehirns mit geschätzten 86 Milliarden Neuronen eine weitaus größere Herausforderung für künftige Projekte. Laut Berichten von Google Research plant das Unternehmen bereits die Erstellung ähnlicher Karten für komplexere Organismen wie Fische und Mäuse.
Funktionale Unterschiede und biologische Erkenntnisse
Der Datensatz MaleCNS v1.0 umfasst 166.691 Neuronen und rund 125 Millionen synaptische Verbindungen — doch wer damit arbeiten will, braucht Orientierung: Welche Neuronentypen sind isomorph, welche dimorph, und wie lässt sich der Schaltplan in eigene Simulationen übertragen? Unser kostenloser Leitfaden führt Sie in 3 Schritten durch Datensatz, Methodik und Anwendungsbeispiele. Kostenlosen Leitfaden jetzt anfordern
Ein internationales Forscherteam unter der Leitung von Professor Gregory Jefferis vom MRC Laboratory of Molecular Biology in Cambridge analysierte den Datensatz im Vergleich zu dem vor zwei Jahren kartierten weiblichen Fliegenhirn.
Die Untersuchungen ergaben, dass 95 Prozent der Nervenzellen bei beiden Geschlechtern identisch sind. Die verbleibenden 5 Prozent der Unterschiede konzentrieren sich primär auf Bereiche, die für das Balzverhalten, Aggression und Lautäußerungen verantwortlich sind.
Die Forscher stellten fest, dass spezifische Zelltypen geschlechtsspezifische Merkmale aufweisen. Von den identifizierten Typen sind 7.205 isomorph, während 114 als dimorph eingestuft werden. Zudem wurden 262 rein männliche und 69 rein weibliche Zelltypen identifiziert. Zwei spezifische Gene bestimmen dabei laut den wissenschaftlichen Erkenntnissen wesentliche Verhaltensweisen wie die visuelle Verfolgung von Artgenossen und den Balzgesang.
Anwendungen in virtuellen Umgebungen
Der präzise Schaltplan der Fruchtfliege findet bereits Anwendung in der Informatik und Softwareentwicklung. Der Entwickler Alex Wormuth stellte mit dem Projekt „Doomfly“ eine Simulation vor, die den rekonstruierten Schaltplan mit der Doom-Engine verknüpft. Grundlage dieser Entwicklung, die im September 2026 dokumentiert wurde, ist das Modell mit über 166.000 Nervenzellen und etwa 25,6 Millionen gerichteten Verbindungen.
Das menschliche Gehirn hat geschätzt 86 Milliarden Neuronen — die Fruchtfliege liefert mit 166.691 den bisher größten vollständig kartierten Referenzpunkt. Wer komplexere Organismen modellieren will, findet hier die belastbare Vergleichsbasis: 11.691 Neuronentypen, davon 7.205 isomorph und 114 dimorph. Der Leitfaden zeigt, wie Sie diese Referenzdaten für eigene Fragestellungen nutzbar machen. Referenzdaten für Ihre Forschung erschließen
In der Simulation stimulieren die einzelnen Frames des Spiels die sensorischen Neuronen des digitalen Insekts. Treffer im Spiel lösen einen Dopamin-Stimulus über zwei spezifische PPL101-Dopaminzellen aus. Trotz der Verarbeitung von 3.335 Helligkeits- und 811 Farbeingaben pro Frame konnte in der sechsten Version des Projekts nach über 6.400 gespielten Runden kein Lerneffekt oder das Erreichen von Überlebenszielen nachgewiesen werden.
Neben Doomfly wurden weitere Integrationen des Datensatzes bekannt. So nutzte die Entwicklerin Jessica Paquette das Modell für Simulationen in Super Mario 64, während Evan Smith das Projekt „NeuroCraft Fly“ in Minecraft implementierte. In einer nächsten Phase planen Google Research und HHMI Janelia in Zusammenarbeit mit der Princeton University die Entwicklung eines reaktiven Gameplays, das ohne externe Signale auskommt.
