用真实果蝇连接组驱动的 macOS 3D 果蝇桌面宠物
这是一只栖息在你macOS桌面的3D果蝇，其行为由真实FlyWire连接组的实时脉冲模拟驱动。它会在窗口间穿行、梳理身体、进入睡眠，甚至会像真实果蝇一样，通过相同的神经元系统判断是否要逃离你的光标。
果蝇脑窗：呈现FlyWire v783数据集里23210个真实神经元胞体的位置，神经元产生脉冲时会在对应位置实时闪烁。其中两个亮黄色标记是巨型纤维（Giant Fibers）——负责触发逃逸指令的神经元。点击任意区域即可刺激该区域的神经元。
23210个神经元胞体位置（取自FlyWire v783的139255个神经元）：用于渲染可旋转的脑窗，神经元按超类（FlyWire定义的粗粒度细胞类型分组）配色。
含约19000个真实突触连接的668神经元回路（突触数量附带神经递质预测的正负属性）：以1kHz频率进行漏积分-发放（LIF, leaky-integrate-and-fire）模拟：
- LC4（104个）+ LPLC2（210个）：负责检测物体逼近的视觉神经元
- DNp01/巨型纤维（GF）（2个）：触发逃逸指令的神经元
- DNa01 + DNa02（4个）：控制转向的神经元
- DNp09（2个）：控制向前行走的神经元
- DNg11（6个）：控制梳理行为的神经元
- MDN（4个）：控制向后行走的神经元（即"倒走"行为）
- DNp02/DNp04/DNp11（6个）：控制逃逸动作（翅膀）的神经元
- 上述神经元的330个最强连接伙伴，包括上行（本体感觉）神经元和感觉（风感）神经元
逃逸行为并非预设脚本：你的光标逼近会转化为真实LC4/LPLC2细胞的"物体逼近"输入信号；只有当巨型纤维通过真实突触产生脉冲时，果蝇才会起飞——约1200个前馈抑制突触会反向调控，这就是为什么缓慢移动的光标不会引发逃逸，而快速突刺的光标会在约4毫秒内触发逃逸，与真实果蝇的反应完全一致。
果蝇的身体模型为程序化生成（FlyWire仅提供大脑连接组数据，无身体几何结构），具备 tripod步态（ tripod gait，三足步态）、可见的翅膀振动、随高度调整的飞行姿态，以及梳理、睡眠等姿势。
运行要求：macOS 13及以上版本，Xcode命令行工具（Swift 5.9及以上版本）。无需任何权限或授权——它感知的所有信息（光标位置、窗口边框、点击触发的敲击、设备热状态）均为系统开放权限范围内的数据。
git clone https://github.com/DenisSergeevitch/desktop-fly.git
cd desktop-fly
./build.sh
./DesktopFly
菜单栏会出现一个🪰图标，可通过该图标退出程序。果蝇在桌面的透明穿透层上活动，绝不会遮挡你的鼠标或键盘操作。
| 选项 | 功能 |
|---|---|
| 暂停/继续 | 冻结所有活动 |
| 显示/隐藏脑窗 | 切换实时脑窗的显示状态 |
| 逃逸测试（模拟逼近） | 注入物体逼近刺激，观察巨型纤维的脉冲活动 |
| 移至下一个显示器 | 将果蝇转移到另一台显示器（仅在多显示器环境下显示） |
| 添加/移除果蝇 | 添加或额外果蝇（仅1号果蝇搭载完整脑回路） |
| 惊吓所有果蝇 | 触发所有果蝇的惊跳反应 |
脑窗支持交互：鼠标悬停时脑窗停止旋转；点击任意区域会以"光遗传学"方式刺激该区域附近约60个回路神经元，持续400毫秒。果蝇的反应完全由真实神经网络的下游活动决定——点击巨型纤维，它会逃逸；点击DNg11，它会梳理身体；点击单侧的DNa01/02，它会转向。
| 身体行为 | 驱动神经元 |
|---|---|
| 逃逸起飞 | DNp01巨型纤维的脉冲 |
| 行走/休息切换、行走速度 | DNp09的脉冲频率 |
| 转向 | DNa01+DNa02左右两侧的脉冲频率差 |
| 梳理行为 | DNg11的脉冲频率 |
| 向后挪动 | MDN的脉冲爆发 |
| 紧张性疾走 | LC4/LPLC2群体的脉冲频率 |
| 翅膀振动强度、威胁性抬翅 | DNp02/04/11的脉冲频率 |
| 自发起飞 | 全神经元群体的兴奋水平 |
系统还实现了"身体→大脑"的闭环反馈：步态节奏会同步输入回路中真实的上行（本体感觉）神经元，快速移动的光标则会刺激回路中的感觉（风感）神经元。
- 窗口地形模拟：窗口顶部边缘被视为"平台"，果蝇会落在上面行走，能随你拖动的窗口移动，若脚下的窗口关闭，它会受到惊吓。
- 窗口逼近刺激：在果蝇附近打开窗口时，信号会传入"物体逼近"通路，由回路判断是否要逃离对话框。
- 点击即地面敲击：在果蝇附近点击，会通过"风感→巨型纤维"通路触发它的惊跳反应。
- 打字即振动（通过空闲时间API实现——仅感知按键时机，绝不记录按键内容）。
- 昼夜节律：黎明和黄昏活跃度达到峰值，正午进入小憩状态，夜间完全静止。
- 睡眠模式：夜间静置一段时间后，果蝇会进入睡眠状态，呼吸放缓，唤醒阈值升高；醒来后会进行梳理行为。
- 温度影响：果蝇是变温动物——Mac设备温度越高，果蝇的行动速度越快。
data/目录包含预生成的精简数据文件。若要从FlyWire Codex原始数据（约60MB下载量）重新生成，可执行以下命令：
mkdir -p /tmp/flywire && cd /tmp/flywire
B=https://storage.googleapis.com/flywire-data/codex/data/fafb/783
curl -O "$B/classification.csv.gz" -O "$B/coordinates.csv.gz" \
-O "$B/connections.csv.gz" -O "$B/consolidated_cell_types.csv.gz"
cd - && python3 etl.py /tmp/flywire
./DesktopFly --simtest # 回路稳定性测试：静止时巨型纤维无脉冲、逼近刺激延迟4毫秒等
./DesktopFly --behaviortest # 17项端到端测试：刺激特定神经元→观察身体反应
./DesktopFly --snapshot f.png # 后台渲染果蝇图像
./DesktopFly --brainshot b.png # 后台渲染脑窗图像
说明：连接组仅提供神经元的连接关系，不包含生理特性数据。LIF动力学、神经递质属性（乙酰胆碱+、γ-氨基丁酸-、谷氨酸-）、LC→GF与风感→GF通路的间隙连接增强（已记录的电耦合现象）、突触延迟，以及感觉转导（光标→逼近信号值）均为基于真实连接图的标准建模选择。感觉神经元下游的所有连接关系（连接对象及连接强度）均来自FlyWire数据。
代码采用MIT协议。data/目录下的文件衍生自FlyWire（FAFB v783），采用CC BY-NC 4.0协议——详见data/DATA_LICENSE.md。
若使用本项目，请引用以下文献：
- Dorkenwald, S. et al. *Neuronal wiring diagram of an adult brain.*Nature 634, 124–138 (2024).https://doi.org/10.1038/s41586-024-07558-y
- Schlegel, P. et al. *Whole-brain annotation and multi-connectome cell typing of Drosophila.*Nature 634, 139–152 (2024).https://doi.org/10.1038/s41586-024-07686-5