研究人员了解有关皮质互动的更多信息
![Professor Paola Arlotta (far right) discusses an image of neurons with graduate student Simona Lodato (right to left), Professor of Neurology Kathleen Quest, and Professor of Molecular and Cellular Biology Tako Hensch. The study's findings could potentially help future researchers to better understand the circumstances that lead to errors in the building and functioning of brain circuitry. Credit: Kris Snibbe/Harvard Staff Photographer 研究人员了解有关皮质互动的更多信息](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2-researchersl.jpg)
对于未经训练的观察者来说,在大脑的神经网络上发生的电气风暴似乎是一个混乱的活动。但随着神经科学家了解它,数百万神经元实际上是一种紧密思考的舞蹈,兴奋性和抑制性神经元的探戈。这种精确的平衡如何在开发期间实现正常功能?当大脑活动失控时,癫痫症等疾病中出现问题如何?
专注于脑皮层,部分脑控制思想,感官意识和运动功能,由助理教授Paola Arlotta领导的干细胞和再生生物学(SCRB)中的一组哈佛干细胞研究所(HSCI)研究人员发现,兴奋神经元控制了定位抑制神经元在过程中对于产生平衡电路和适当的皮质响应来说是至关重要的。
Takao Hensch教授,哈佛大学脑科学系(MCB)哈佛大学脑科学中心(MCB)研究中的一家合作者,先前已经表明,该电路平衡的成熟触发了大脑发育的关键时期。某些抑制细胞似乎特别容易受到早期生命中的遗传或环境因素的影响,促进精神疾病,例如精神分裂症或自闭症谱系障碍。
这些调查结果于今天(2月23日)发表于期刊神经元。该工作表明,“在皮质中,不同类型的兴奋神经元特别用特定类型的抑制性互相沟通,引导它们恰当地集成到功能电路中,”Arlotta实验室的研究生和第一个作者Simona Lodato说研究。
研究人员表示,在正常的脑皮质中,抑制性型核心核算是防止兴奋性投影神经元不断放电。兴奋性神经元的每种亚型由其自身的型核来控制,并且两种类型的细胞被布置在一起。然而,使任务复杂化的是,兴奋预测神经元和抑制性间在大脑的不同区域,并且必须迁移到最终在皮质内聚集在一起,现在已经理解需要投影神经元的指导。
通过消除称为FezF2的转录因子,该转录因子控制皮质兴奋性神经元的定义群体的适当发展,研究人员能够在没有一类兴奋性神经元的情况下研究神经元发展。然后,他们观察到,抑制性抑制性的抑制性症不受影响,但缺乏关于如何在皮质中排序的指导,并且被发现已经在不正确的位置定居,无法为适当的电脑活动提供贡献。然后,亨累和同事随后在功能上证实了活性的异常传播,这可以解释癫痫发作的倾向,即在这些小鼠中观察到的arlotta。
有趣的是,在互补实验中,当在皮质外产生投影神经元时,它们能够吸引正确类型的内部并构建单独的微网络。这两种结果表明了兴奋引起神经元在大脑这部分中有助于开发神经元电路的发展程度。科学家发现,他们还揭示了匹配右类型的神经元的发展“代码”,以保证正常活动。
Arlotta表示,她的团队现在计划通过调查兴奋性神经元还是在神经系统的其他部分组织局部抑制网络中的普遍性测试新发现的普遍性。此外,研究人员希望来确定允许投影神经元引导其相应的内核的实际机制。考虑到细胞对细胞相互作用通常依赖于所涉及的细胞依赖于互补分子组的表达,所以科学家们表示可以表达亚型可能表达不同的表面分子,这使得它们能够对投影神经元进行不同的反应。
这项研究的结果揭示了发展大脑的复杂性,并可能有助于未来的研究人员更好地了解导致建筑物的错误的情况和脑电路的运作。阿洛塔表示,她希望“了解规范投影之间相互作用的发展事件神经元脑皮层中的内核将进一步了解建立局部功能电路的基本发展过程,并可以激发能够调节癫痫和精神疾病中这些电路的工具。“
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