สมองแมลงวันในคอมพิวเตอร์

บทนำ · ข่าวนี้สำคัญอย่างไร

สมองแมลงวันในคอมพิวเตอร์

วันที่ 3 กันยายน 2026 ทีมจากห้องปฏิบัติการชีววิทยาโมเลกุล MRC และมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ ศูนย์วิจัยจาเนเลียของ HHMI และกูเกิลรีเสิร์ช ตีพิมพ์ในวารสาร Cell ถึงคอนเนกโทม (connectome) หรือแผนผังวงจรประสาทที่สมบูรณ์ชุดแรกของระบบประสาทกลางแมลงวันผลไม้ตัวผู้ที่โตเต็มวัย ครอบคลุมสมอง กลีบประสาทตาทั้งสองข้าง และไขประสาทด้านท้อง ข้อมูลทั้งหมดเปิดให้ทุกคนใช้ได้

เซลล์ประสาท

166,700

สมอง กลีบประสาทตา และไขประสาท

จุดเชื่อมต่อไซแนปส์

~124 ล้าน

ตามที่ UKRI / MRC รายงาน

ชนิดเซลล์ประสาท

~11,700

จัดกลุ่มโดยทีมวิจัย

การถ่ายภาพ

กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน 7 เครื่อง นานหนึ่งปี

ระบบประสาทถูกตัดแบ่งเป็น 66 ชิ้นก่อน

แมลงวันในภาพเป็นแบบจำลองอย่างง่าย จุดเรืองแสงในหัวและอกแทนสมองและไขประสาทของมัน

วิธีใช้: เลือกบทใต้ภาพ หรือกด ← → เพื่อเปลี่ยนขั้น · ▶ เล่นขั้นนั้น · ลากเพื่อหมุน เลื่อนหรือถ่างนิ้วเพื่อซูม · ปุ่มในกล่องมุมขวาบนให้คุณลองเล่นเอง · “เล่นภาพยนตร์” จะเล่นทุกขั้นแบบเต็มจอ

แหล่งข้อมูล (ภาษาอังกฤษ): UKRI / MRC LMB: world-first map of a male fly brain (Sept 2026); Google: the male fruit fly brain map (Sept 2026); Live Science: map of a male fly central nervous system (Sept 2026); 36Kr: MaleCNS and the Minecraft demo

บทที่ I · ขั้นที่ 1

แผนที่ว่าใครคุยกับใคร

คอนเนกโทม คือแผนผังวงจรที่สมบูรณ์ของระบบประสาท เซลล์ประสาทแต่ละเซลล์คือจุด ไซแนปส์แต่ละจุดคือเส้นเชื่อมจากเซลล์หนึ่งไปยังเซลล์ถัดไป การนับว่ามีกี่ไซแนปส์เชื่อมระหว่างสองเซลล์ บอกได้คร่าว ๆ ว่ามันเชื่อมกันแน่นแค่ไหน

1. สิ่งที่แผนที่บอก: เซลล์ไหนเชื่อมกับเซลล์ไหน ไปในทิศทางใด และผ่านไซแนปส์กี่จุด
2. สิ่งที่แผนที่ไม่บอก: ไซแนปส์แต่ละจุดแรงจริงแค่ไหน เปลี่ยนไปอย่างไรเมื่อเรียนรู้ และสารเคมี (ฮอร์โมน สารปรับสัญญาณประสาท) ที่ปรับจูนทั้งเครือข่าย

กด “ส่งสัญญาณ” เพื่อดูสัญญาณกระจายไปในเครือข่ายเล็ก ๆ ในภาพ

แหล่งข้อมูล (ภาษาอังกฤษ): University of Cambridge: first map of every neuron in an adult fly brain (2024); Stork.ai: the viral demos explained

บทที่ I · ขั้นที่ 2 · ปี 1986

แผนผังวงจรชุดแรก

ปี 1986 จอห์น ไวต์ ไอลีน เซาท์เกต นิโคล ทอมสัน และซิดนีย์ เบรนเนอร์ ตีพิมพ์งาน “โครงสร้างระบบประสาทของหนอนตัวกลม Caenorhabditis elegans” ในวารสาร Philosophical Transactions of the Royal Society ตั้งชื่อและทำแผนที่เซลล์ประสาททั้ง 302 เซลล์ของหนอนกระเทยตัวเต็มวัย โดยประกอบขึ้นจากภาพกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนของชิ้นตัดต่อเนื่อง

หนอน (1986) 302 สมองแมลงวัน (2024) 139,255 ระบบประสาทกลางแมลงวัน (2026) 166,700

ระบบประสาทของแมลงวันตัวผู้มีเซลล์ประสาทมากกว่าหนอนราว 550 เท่า แท่งกราฟวาดตามสัดส่วนจริง

แหล่งข้อมูล (ภาษาอังกฤษ): OpenWorm: White et al. 1986; 36Kr: MaleCNS and the Minecraft demo

บทที่ II · ขั้นที่ 3

บางกว่าฟองสบู่

กิ่งที่เล็กที่สุดของเซลล์ประสาทกว้างเพียงไม่กี่สิบนาโนเมตร เล็กเกินกว่ากล้องจุลทรรศน์แสงจะแยกได้ กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน มองเห็นได้ แต่ทีละชั้นบาง ๆ เท่านั้น สมองจึงถูกแปลงเป็นภาพซ้อนกันเป็นตั้งเหมือนสำรับไพ่ แล้วประกอบรูปทรงสามมิติขึ้นใหม่จากตั้งภาพนั้น

สมองแมลงวันตัวเมีย (FlyWire, 2024)

~7,000 แผ่น

แต่ละแผ่นหนาราว 40 นาโนเมตร

ข้อมูลภาพ

> 100 TB

สำหรับสมองหนึ่งก้อน

ระบบประสาทกลางแมลงวันตัวผู้ (2026)

กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนเจ็ดเครื่อง ทำงานนานหนึ่งปี

ถ่ายภาพผิวหน้า ขูดออกบาง ๆ แล้วทำซ้ำ โดยตัดเนื้อเยื่อเป็น 66 ชิ้นก่อน

ในภาพ แผ่นตัดหลุดออกจากก้อนเนื้อเยื่อแล้วเรียงซ้อนกันทางขวา แต่ละแผ่นวาดหนากว่าความจริงมาก

แหล่งข้อมูล (ภาษาอังกฤษ): University of Cambridge: first map of every neuron in an adult fly brain (2024); UKRI / MRC LMB: world-first map of a male fly brain (Sept 2026)

บทที่ II · ขั้นที่ 4 · ปี 2018

AI ไล่ตามสายประสาท

โครงข่ายแบบเติมน้ำท่วม (flood-filling network) คือโครงข่ายประสาทเทียมแบบคอนโวลูชันที่วนซ้ำ เริ่มจากจุดตั้งต้นภายในเซลล์ประสาทหนึ่ง แล้วทำนายซ้ำ ๆ ว่าพิกเซลรอบ ๆ ส่วนไหนเป็นเซลล์เดียวกัน “เติม” ไปเรื่อย ๆ จนถึงเยื่อหุ้มเซลล์ นักวิจัยกูเกิลรายงานในปี 2018 ว่าวิธีนี้เพิ่มความแม่นยำของการประกอบภาพอัตโนมัติได้ราวสิบเท่า

1. แบ่งส่วน: AI แบ่งแต่ละภาพเป็นพื้นที่ย่อย หนึ่งพื้นที่ต่อหนึ่งหน้าตัดของเซลล์
2. เชื่อม: พื้นที่ถูกต่อกันข้ามแผ่นจนเป็นเซลล์ประสาทสามมิติ
3. หาไซแนปส์: โมเดลอีกชุดหาจุดสัมผัสที่เซลล์หนึ่งส่งสัญญาณไปยังอีกเซลล์

AI ของ FlyWire สำหรับสมองตัวเมียพัฒนาที่มหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน ส่วนของระบบประสาทตัวผู้ กูเกิลรีเสิร์ชสร้างโมเดลแบ่งส่วนร่วมกับจาเนเลีย กด “วางจุดเริ่ม” เพื่อเริ่มเติมสีใหม่

แหล่งข้อมูล (ภาษาอังกฤษ): Google Research: flood-filling networks (2018); University of Cambridge: first map of every neuron in an adult fly brain (2024); Neuroscience News: microscopy and AI decipher the fly’s neural architecture

บทที่ II · ขั้นที่ 5

คนแก้ความผิดพลาดของ AI

การแบ่งส่วนอัตโนมัติผิดพลาดได้สองแบบ คือ รวมผิด (สองเซลล์ถูกติดเป็นเซลล์เดียว) และ แยกผิด (เซลล์เดียวแตกเป็นหลายชิ้น) เพราะการต่อผิดเพียงจุดเดียวอาจสร้างการเชื่อมต่อปลอมนับพัน จึงต้องตรวจเซลล์ประสาททุกเซลล์

การตรวจทานของ FlyWire

~33 คน-ปี

สมองตัวเมีย ปี 2024

กลุ่ม FlyWire

76+ ห้องแล็บ

นักวิจัย 287 คน และประชาชนทั่วไป

ในภาพ เซลล์ประสาทเซลล์หนึ่งถูกรวมผิดเข้ากับเซลล์ข้างเคียง (กะพริบสีแดง) กด “แก้ข้อผิดพลาด” เพื่อแยกมันออก

แหล่งข้อมูล (ภาษาอังกฤษ): University of Cambridge: first map of every neuron in an adult fly brain (2024); UKRI / MRC LMB: world-first map of a male fly brain (Sept 2026)

บทที่ III · ขั้นที่ 6

จากครึ่งสมองสู่ระบบประสาททั้งระบบ

• 2020 เฮมิเบรน (จาเนเลียและกูเกิล): เซลล์ประสาทราว 25,000 เซลล์ ในส่วนหนึ่งของสมองส่วนกลาง
• 2024 FlyWire (กลุ่มวิจัยที่นำโดยพรินซ์ตัน สองบทความใน Nature): สมองทั้งก้อนของแมลงวันตัวเมีย 139,255 เซลล์ จุดเชื่อมต่อราว 50 ล้านจุด มากกว่า 8,000 ชนิดเซลล์
• 2026 ระบบประสาทกลางตัวผู้ (MRC LMB และเคมบริดจ์ จาเนเลีย กูเกิลรีเสิร์ช; Cell): สมอง กลีบประสาทตา และไขประสาทด้านท้องของแมลงวันตัวผู้ 166,700 เซลล์ ราว 11,700 ชนิด

ไขประสาทด้านท้องอยู่ในอกของแมลงวัน ควบคุมขาและปีก คล้ายไขสันหลังของเรา การรวมส่วนนี้ไว้ทำให้แผนที่เดียวเชื่อมการรับรู้เข้ากับการเคลื่อนไหวได้ ใช้ปุ่มเพื่อเทียบแผนที่ทั้งสามชุด

แหล่งข้อมูล (ภาษาอังกฤษ): Neuroscience News: microscopy and AI decipher the fly’s neural architecture; University of Cambridge: first map of every neuron in an adult fly brain (2024); UKRI / MRC LMB: world-first map of a male fly brain (Sept 2026); Live Science: map of a male fly central nervous system (Sept 2026)

บทที่ III · ขั้นที่ 7

เหมือนกันเกือบหมด แต่มีสวิตช์

ทีมวิจัยเปรียบเทียบแผนที่ตัวผู้กับสมองตัวเมียจาก FlyWire แล้วจับคู่ชนิดเซลล์ประสาทระหว่างสองเพศ

เหมือนกันทั้งสองเพศ

8,069

ชนิดที่จับคู่กันได้ตัวต่อตัว

รูปร่างต่างกัน

138

ชนิด “ต่างรูปตามเพศ”

เฉพาะตัวผู้

289

ชนิด

เฉพาะตัวเมีย

71

ชนิด

งานวิจัยคู่กันอธิบายเครือข่ายเฉพาะตัวผู้สำหรับการเกี้ยวพาราสีและการต่อสู้ และวงจรรับรสจากตัวรับบนขา ปีก และปาก ผู้เขียนเรียกแผนผังนี้ว่าเครื่องมือสำหรับตั้งสมมติฐาน คือช่วยชี้ว่าควรทดลองอะไร ไม่ได้มาแทนการทดลอง จุดสีชมพูม่วงในภาพแทนเซลล์เฉพาะเพศ (ตำแหน่งเป็นภาพประกอบ)

แหล่งข้อมูล (ภาษาอังกฤษ): Neuroscience News: microscopy and AI decipher the fly’s neural architecture; Live Science: map of a male fly central nervous system (Sept 2026); UKRI / MRC LMB: world-first map of a male fly brain (Sept 2026)

บทที่ IV · ขั้นที่ 8 · ปี 2024

เปิดสวิตช์ให้แผนที่

ในแบบจำลอง รวมสัญญาณแล้วยิงแบบรั่ว (leaky integrate-and-fire) เซลล์ประสาทแต่ละเซลล์ถูกย่อเหลือตัวเลขเดียวคือแรงดันไฟฟ้า ซึ่งสูงขึ้นเมื่อได้สัญญาณจากเซลล์อื่น รั่วลดลงตามเวลา และยิงสัญญาณเมื่อถึงขีดเริ่ม ฟิลิป ชิว คริสติน สก็อตต์ และคณะ ต่อเซลล์แบบนี้ 139,255 เซลล์เข้าด้วยกันตรงตามคอนเนกโทมของ FlyWire แล้วตีพิมพ์แบบจำลองในวารสาร Nature เดือนตุลาคม 2024

1. กระตุ้นเซลล์รับความรู้สึกสำหรับรสหวาน น้ำ หรือการสัมผัสที่หนวด
2. ดูว่าเซลล์ไหนยิงสัญญาณตามมาในแบบจำลอง
3. ทดสอบวงจรที่ทำนายไว้ในแมลงวันจริง ด้วยการใช้แสงเปิดเซลล์ประสาท (ออปโตเจเนติกส์)

แบบจำลองนี้ถือว่าเซลล์กระตุ้นทุกเซลล์เหมือนกัน เซลล์ยับยั้งทุกเซลล์เหมือนกัน และไม่สนรูปร่างของเซลล์ ชิวบอกเองว่า “แน่นอนว่าแบบจำลองของเรายังไม่สมบูรณ์” กด “ชิมรสหวาน” หรือ “แตะหนวด” เพื่อดูการไหลของสัญญาณแบบย่อในภาพ (เป็นภาพประกอบ ไม่ใช่แบบจำลองจริง)

แหล่งข้อมูล (ภาษาอังกฤษ): UC Berkeley: researchers simulate a fly brain on a laptop (2024); GitHub: open fly-brain emulation benchmarks

บทที่ V · ขั้นที่ 9

แมลงวันในเครื่องจำลองฟิสิกส์

flybody คือแบบจำลองทั้งตัวของ Drosophila melanogaster ที่ละเอียดตามกายวิภาค อยู่ในเครื่องจำลองฟิสิกส์ MuJoCo พัฒนาโดยโรมัน แวกเซนเบิร์ก ศรีนิวาส ตูรากา และคณะที่จาเนเลีย (ตีพิมพ์ใน Nature ปี 2025) ทีมเพิ่มแบบจำลองแรงจากของไหลและแรงยึดเกาะ เพื่อให้แมลงวันเสมือนทั้งบินและเดินได้

1. ร่างกาย: ส่วนลำตัวและข้อต่อที่ตรงกับกายวิภาคของแมลงวันจริง
2. ตัวควบคุม: โครงข่ายประสาทเทียมที่ฝึกด้วยการเรียนรู้แบบเสริมกำลัง และรับคำสั่งระดับสูงง่าย ๆ
3. การมองเห็น: ตาเสมือนทำให้บินตามสิ่งที่เห็นได้

ตัวควบคุมเหล่านี้เป็นโครงข่ายเทียมที่ฝึกขึ้น ยังไม่ใช่คอนเนกโทมจริงของแมลงวัน การเชื่อมสองอย่างเข้าด้วยกันยังเป็นเป้าหมายวิจัยที่เปิดอยู่ กด “เดิน” หรือ “บิน” เพื่อสลับท่าทาง

แหล่งข้อมูล (ภาษาอังกฤษ): Janelia: whole-body physics simulation of fruit fly locomotion (flybody)

บทที่ V · ขั้นที่ 10

แมลงวันเล่น Doom ได้จริงหรือ

วันที่ 4 กันยายน 2026 หนึ่งวันหลังเผยแพร่ MaleCNS v1.0 เอวาน สมิธ นักศึกษาบัณฑิตศึกษาจากจอร์เจียเทค โพสต์เดโมแมลงวันเสมือนใน Minecraft จากนั้นคนอื่นก็ตามมาด้วย Doom, Beat Saber การถอยรถเข้าซอง และบอตเทรดหุ้นแบบขำ ๆ

1. ข้อมูลเข้า: พิกเซลหรือตำแหน่งในเกม ถูกแปลงเป็นการทำงานของเซลล์รับความรู้สึกที่เลือกไว้
2. โครงร่าง: สัญญาณกระจายผ่านแบบจำลองที่ต่อสายตามคอนเนกโทม โดยเดาความแรงของไซแนปส์
3. ตัวถอดรหัส: โมเดล AI ทั่วไปที่ฝึกแยกต่างหาก อ่านผลลัพธ์แล้วเลือกการกระทำ

คอนเนกโทมบันทึกว่าเซลล์ไหนเชื่อมกัน และผ่านไซแนปส์กี่จุด แต่ไม่ได้บอกความแรงจริงของแต่ละไซแนปส์ เคมีของสมอง หรือวิธีที่มันเรียนรู้ นักวิจัยยินดีกับความตื่นเต้นนี้ แต่ขอให้ทำอย่างเข้มงวดมากขึ้น แผนผังวงจรไม่ใช่แมลงวันที่มีชีวิตและคิดได้

แหล่งข้อมูล (ภาษาอังกฤษ): AI Weekly: the connectome goes viral; 36Kr: MaleCNS and the Minecraft demo; Stork.ai: the viral demos explained

บทที่ VI · ขั้นที่ 11

เครือข่ายสองแบบ

ความเชื่อมโยงระหว่างคอนเนกโทมกับ AI ไปได้สองทาง AI สร้างแผนที่ เพราะถ้าไม่มีการแบ่งส่วนภาพด้วยดีปเลิร์นนิง ภาพเหล่านั้นก็ไม่มีทางกลายเป็นเซลล์ประสาทได้ และ แผนที่อาจช่วยพัฒนา AI เพราะมันแสดงว่าระบบประสาทจริงจัดระเบียบอย่างไรจึงทำได้มากด้วยทรัพยากรน้อย

โครงข่ายเทียม

หน่วยแบบเดียวกันเรียงเป็นชั้น

ความแรงการเชื่อมต่อเรียนรู้จากข้อมูล

ระบบประสาทแมลงวัน

~11,700 ชนิดเซลล์

วงจรถูกหล่อหลอมโดยวิวัฒนาการและการเจริญเติบโต

“ระบบประสาทของแมลงวันประมวลผลได้ซับซ้อนอย่างน่าทึ่ง ด้วยเซลล์ประสาทค่อนข้างน้อยและพลังงานเพียงเล็กน้อย” คาร์ลอส ริเบโร แห่งมูลนิธิชัมปาลิโมด์กล่าว ส่วนการเลียนแบบการออกแบบเหล่านี้จะทำให้ AI ดีขึ้นหรือไม่ ยังเป็นคำถามที่เปิดอยู่

แหล่งข้อมูล (ภาษาอังกฤษ): Live Science: map of a male fly central nervous system (Sept 2026); Google: the male fruit fly brain map (Sept 2026); UC Berkeley: researchers simulate a fly brain on a laptop (2024)

บทส่งท้าย

สมองที่ใหญ่กว่ากำลังจะมา

• 1986 หนอน C. elegans: 302 เซลล์ประสาท ไล่ตามด้วยมือเป็นส่วนใหญ่
• 2018 โครงข่ายแบบเติมน้ำท่วมเร่งการไล่ตามด้วย AI
• 2020 เฮมิเบรน: เซลล์ประสาทแมลงวันราว 25,000 เซลล์
• 2024 FlyWire: สมองแมลงวันตัวเมียทั้งก้อน 139,255 เซลล์ และแบบจำลองสมองที่รันบนแล็ปท็อป
• 2025 flybody: แมลงวันเสมือนที่เคลื่อนไหวตามกฎฟิสิกส์
• 2026 ระบบประสาทกลางแมลงวันตัวผู้: 166,700 เซลล์ ทั้งสมองและไขประสาท เปิดให้ทุกคนใช้

เป้าหมายถัดไปที่ทีมวิจัยระบุไว้คือลูกปลาม้าลาย (zebrafish) และปลา Danionella เพื่อก้าวไปสู่สมองสัตว์มีกระดูกสันหลัง และในที่สุดคือความผิดปกติของสมองมนุษย์

ภาพนิ่งบนการ์ดบทต่าง ๆ สร้างด้วย AI เป็นภาพประกอบ ไม่ใช่ภาพถ่ายหรือภาพจากกล้องจุลทรรศน์ ฉากสามมิติเป็นแบบจำลองอย่างง่ายและไม่ได้สัดส่วนจริง

แหล่งข้อมูล (ภาษาอังกฤษ): Live Science: map of a male fly central nervous system (Sept 2026); UKRI / MRC LMB: world-first map of a male fly brain (Sept 2026); OpenWorm: White et al. 1986; University of Cambridge: first map of every neuron in an adult fly brain (2024); UC Berkeley: researchers simulate a fly brain on a laptop (2024); Janelia: whole-body physics simulation of fruit fly locomotion (flybody)