我们研究了果蝇在不同发育阶段的突触分辨率连接组,揭示了神经元连接概率相对于空间距离的一致缩放定律。这种幂律行为与之前在粗粒度脑网络中观察到的指数距离规则有显著不同。我们证明几何缩放定律具有功能意义,与信息通信的最大熵和平衡整合与分离的功能临界性相一致。扰乱经验概率模型的参数或其类型会导致这些有利特性的丧失。此外,我们推导出一个明确的神经元连接定量预测因子,仅结合神经元间距离和神经元的进出度。我们的研究结果建立了大脑几何和拓扑结构之间的直接联系,有助于理解大脑如何在其有限空间内最佳地运作。
主要关键词