Обработка информации в мозге определяется тем, какие нейроны связаны между собой. Например, зрительная система выполняет часть базового распознавания самостоятельно, прежде чем передать результаты в центры обработки зрительной информации. Если эти центры обнаруживают нечто похожее на текст, они задействуют связи с речевыми зонами для его интерпретации и так далее.
Для понимания принципов работы мозга необходим каталог связей между нейронами, поскольку именно они определяют маршруты движения информации. Такой каталог называется коннектомом. Коннектом представляет собой перечень всех нейронов мозга с указанием их трёхмерного расположения и связей, называемых синапсами.
Задача составления коннектома сложнее, чем кажется на первый взгляд. Каждый нейрон способен формировать несколько ветвящихся отростков — аксонов, что позволяет ему устанавливать сотни контактов с другими клетками. Нервная система плодовой мушки насчитывает лишь около 150 тысяч нейронов, и в мозге находится только их часть, однако в ходе новой работы было обнаружено более 300 миллионов синаптических соединений.
Как подчеркнул Джерри Рубин, старший научный сотрудник исследовательского кампуса Джейнелия и один из ведущих авторов публикации, методики значительно изменились в зависимости от сложности изучаемой системы. По его словам, когда он в 1971 году пришёл в Лабораторию молекулярной биологии в Великобритании, там уже был приобретён мощный компьютер, и учёные планировали использовать машинное зрение для сборки коннектома нематоды C. elegans.
C. elegans — это небольшая прозрачная червь с чуть более чем 300 нейронами, которая казалась удобным объектом для исследования. Однако, как отметил Рубин, примерно через два года стало ясно, что мощности компьютеров недостаточно, поэтому исследователям пришлось распечатывать снимки, использовать цветные маркеры и вручную обводить и прослеживать нейроны.