لفهم مبادئ عمل الدماغ، من الضروري معرفة مخطط اتصالات الخلايا العصبية بالتفصيل — وهو ما يُعرف بالكونيكتوم. الطريقة التقليدية تشبه محاولة اكتشاف بنية نظام ري ضخم في حديقة، بفتح كل حنفية على حدة وملاحظة أين يتدفق الماء. في التجارب، يعني ذلك تحفيز الخلايا العصبية بالضوء واحدة تلو الأخرى: طريقة شاقة تتطلب ملايين المحاولات، كما أنها تنطوي على خطر إتلاف الأنسجة الحية بسبب التعرض الطويل.
خوارزمية OPhELIA تعمل بشكل مختلف — كبستاني خبير، يفتح الماء في نقاط قليلة مختارة استراتيجيًا، ثم يعيد بناء مخطط الري بالكامل ذهنيًا من خلال التيارات والرذاذ الناتج. في أساس «حدسها» يكمن مفهوم الإنتروبيا — وهو مقياس لعدم اليقين أو نقص المعلومات حول النظام. تختار الخوارزمية عمدًا الخلايا العصبية التي، وفقًا للحسابات، ستجلب أقصى قدر من المعلومات الجديدة حول بنية الاتصالات، مما يقلل تدريجيًا من إنتروبيا نموذج الكونيكتوم. كما تأخذ في الاعتبار النشاط التلقائي لـ الخلايا العصبية — وهو ما يعادل «التسريبات» العشوائية في تشبيه الحديقة — مستخلصة منه بيانات إضافية.
هذا النهج مكّن، في تجارب على أسماك الزرد، من تحفيز حوالي 5% فقط من الخلايا العصبية، ثم إعادة بناء خريطة شبه كاملة لوصلاتها — أسرع بحوالي 20 مرة مقارنة بالطرق التقليدية. يشبه هذا الأساليب التي يستخدمها علماء الفلك، الذين، دون رؤية المادة المظلمة مباشرة، يستنتجون توزيعها من حركة النجوم والـ مجرات المرئية، ويعطي نوعًا من النموذج القياسي — أساسًا موثوقًا وقابلاً للتكرار لمزيد من الأبحاث حول الشبكات العصبية.
علم البصريات الوراثي يجعل الخلايا العصبية حساسة للضوء باستخدام جينات من الطحالب. الضوء الأزرق — الخلية تنشط، والأصفر — تتوقف. مثل خيوط الدمى.
القراءة السريعة للوصلات العصبية تشبه تحميل المعرفة في «ماتريكس»، لكن هنا نقوم بالعكس — نُفرّغ خريطة الدماغ.