DesktopFly: Ứng dụng mô phỏng ruồi giấm 3D trên macOS dựa trên dữ liệu thần kinh thực tế

DesktopFly 🪰

Một chú ruồi giấm 3D sống trên màn hình macOS của bạn — được vận hành bởi mô phỏng xung thần kinh trực tiếp từ bản đồ kết nối (connectome) FlyWire thực tế. Nó đi lại trên các cửa sổ ứng dụng, chải chuốt, ngủ và quyết định bay đi khi thấy con trỏ chuột của bạn bằng chính những nơ-ron mà một con ruồi thật sử dụng.

Cửa sổ não bộ của ruồi: 23.210 vị trí thân nơ-ron thực tế từ FlyWire v783, với các xung thần kinh nhấp nháy trực tiếp tại vị trí của từng nơ-ron. Hai điểm đánh dấu màu vàng rực rỡ là Giant Fibers (Sợi khổng lồ) — các nơ-ron điều khiển phản xạ trốn thoát. Nhấp vào bất kỳ vùng nào để kích thích nó.

Những gì là thực tế

Bản thân cơ thể ruồi được tạo ra theo quy trình (FlyWire là bản đồ kết nối não bộ — không có dữ liệu hình học về cơ thể), với dáng đi ba chân, nhịp đập cánh có thể nhìn thấy, khả năng bay theo độ cao, cùng các tư thế chải chuốt và ngủ.

Cài đặt

Yêu cầu: macOS 13+, Xcode Command Line Tools (Swift 5.9+). Không cần quyền truy cập hay cấp phép đặc biệt — mọi thứ mà nó cảm nhận (con trỏ, khung cửa sổ, thao tác nhấp chuột, trạng thái nhiệt) đều không yêu cầu quyền.

Một biểu tượng 🪰 sẽ xuất hiện trên thanh menu; bạn có thể thoát ứng dụng từ đó. Chú ruồi sẽ di chuyển trên màn hình của bạn thông qua một lớp phủ trong suốt, cho phép nhấp xuyên qua — nó không bao giờ chặn chuột hay bàn phím của bạn.

Điều khiển (biểu tượng 🪰 trên thanh menu)

Cửa sổ não bộ có tính tương tác: di chuột qua sẽ tạm dừng xoay; nhấp vào một vùng sẽ "kích thích quang học" khoảng 60 nơ-ron mạch gần nhất trong 400 ms. Phản ứng của ruồi phụ thuộc vào những gì mạng lưới thực tế thực hiện ở hạ nguồn — nhấp vào Giant Fiber và nó sẽ trốn thoát; nhấp vào DNg11 và nó sẽ chải chuốt; nhấp vào DNa01/02 ở một bên và nó sẽ quay đầu.

Cách các nơ-ron thực tế điều khiển cơ thể

Vòng lặp cũng khép kín từ cơ thể→não bộ: nhịp điệu dáng đi cung cấp dữ liệu cho các nơ-ron hướng tâm (cảm thụ bản thể) thực tế của mạch theo từng bước chân, và chuyển động nhanh của con trỏ sẽ kích thích các đối tác cảm giác (gió) của nó.

Hệ sinh thái màn hình (tất cả đều thông qua các cảm biến macOS không cần quyền)

Tái tạo dữ liệu

Thư mục data/ đi kèm với các tệp rút gọn. Để xây dựng lại chúng từ các tệp dump FlyWire Codex thô (tải xuống khoảng 60 MB):

Chẩn đoán

Những gì được mô hình hóa so với những gì được đo lường

Mục trung thực: bản đồ kết nối cung cấp sơ đồ đi dây, không phải sinh lý học. Động lực học LIF, các dấu hiệu chất dẫn truyền thần kinh (ACh+, GABA−, Glu−), sự tăng cường khe nối (gap-junction) trên LC→GF và wind→GF (khớp nối điện đã được ghi nhận), độ trễ synap và quá trình chuyển đổi cảm giác (con trỏ → giá trị đe dọa) là các lựa chọn mô hình hóa tiêu chuẩn được áp dụng trên biểu đồ thực tế. Mọi thứ ở hạ nguồn của các nơ-ron cảm giác — ai kết nối với ai và cường độ mạnh thế nào — đều là dữ liệu từ FlyWire.

Giấy phép & trích dẫn

Mã nguồn theo giấy phép MIT. Các tệp trong data/ được lấy từ FlyWire (FAFB v783) và tuân theo giấy phép CC BY-NC 4.0 — xem data/DATA_LICENSE.md. Nếu bạn sử dụng mã nguồn này, hãy trích dẫn: