ذبابة الفاكهة (دروسوفيلا) مخلوق صغير بدماغ بحجم بذرة الخشخاش. يحتوي على حوالي مئة ألف خلية عصبية، وقد رسم العلماء خريطة كاملة لوصلاتها، تمامًا كخريطة مترو الأنفاق حيث المحطات هي الخلايا العصبية والخطوط هي الوصلات بينها. تُسمى هذه الخريطة بالكونيكتوم (connectome).
تساءل الباحثون: هل يمكن استخدام هذا المخطط الطبيعي الجاهز كـ"دماغ" لنموذج حاسوبي لذبابة؟ أخذوا الكونيكتوم لذبابة بالغة وحولوه إلى برنامج تحكم — شبكة عصبية بنفس بنية الوصلات. ثم وضعوا الذبابة الافتراضية في محاكٍ حيث كان عليها أن تتعلم المشي والالتفاف وأداء حركات أخرى. تم التعلم عبر التجربة والخطأ: مقابل الخطوات الناجحة كانت تحصل على مكافأة، وعند السقوط كانت تُعاقب.
النتيجة فاجأت الجميع: الذبابة ذات الكونيكتوم "الأصلي" تعلمت بشكل أسرع وتحركت بشكل أكثر ثباتًا من النماذج ذات البنية العشوائية أو المبسطة. احتاجت إلى محاولات أقل لإتقان حركة جديدة — تمامًا كما يجد الراقص المتمرس تعلم رقصة جديدة أسهل من المبتدئ. علاوة على ذلك، كان هذا النموذج أسهل في التحليل: يمكن تتبع كيفية انتقال الإشارات من "العيون" إلى "العضلات" وأي الوصلات هي الأهم.
هذا العمل خطوة نحو صنع آلات تتعلم ليس من الصفر، بل بالاعتماد على مخططات أثبتت فعاليتها عبر التطور. ربما في المستقبل ستحصل الروبوتات على "دماغ" مستوحى ليس من خوارزميات مجردة، بل من علم الأحياء الحقيقي — من الذبابة إلى الإنسان.
كما كتبه المؤلفون، بالإنجليزية arXiv:2602.17997
Animals perform coordinated whole-body movements under the control of neural systems shaped by brain-wide connectivity. The mapping of the whole-brain neural connections, or the connectomes, provides a natural graph for modeling sensorimotor information flow, yet its potential as a neural controller for embodied agents remains largely unexplored. Here, we introduce the Fly-connectomic Graph Model, which directly instantiates the whole-brain connectome of an adult Drosophila as a graph-structured neural controller for movements of a simulated biomechanical fruit fly via deep reinforcement learning. We achieve stable performance across diverse locomotion tasks, as well as better sample efficiency compared to both graph and non-graph baselines. Our results demonstrate a biologically informed way towards effective control policy design by translating whole-brain wiring principles into actionable architectural priors, while also improving the interpretability through dynamic information flow. This work also highlights the potential to bridge neuromechanics with embodied intelligence by providing a computational platform for investigating the sensorimotor transformation underlying animal behavior and a paradigm to advance the development of more nature-aligned intelligent systems.
يحتوي دماغ ذبابة الفاكهة على حوالي 100 000 خلية عصبية، ومع ذلك فهي قادرة على مناورات معقدة أثناء الطيران، وتجنب الخطر، وحتى التعلم.
فكرة استخدام دماغ بيولوجي كمخطط لآلة تذكرنا بفيلم "روبوكوب" حيث يتحكم دماغ بشري في جسد روبوت.