连接组学:映射控制雄性蛔虫交配的神经网络

在今天在线发表的一项研究中科学在美国，叶史瓦大学阿尔伯特·爱因斯坦医学院的研究人员已经确定了雄性秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)交配控制神经系统部分的完整接线图，这是一种被全世界科学家深入研究的动物模型。

这项研究代表了对连接组学这一新领域的重大贡献。连接组学致力于绘制大脑、大脑区域或神经系统中的无数神经连接，以找到负责特定行为的特定神经连接。连接组学的一个长期目标是绘制出人类“连接组”——人脑中所有的神经连接。

因为秀丽隐杆线虫是一种非常小的动物——成虫只有一毫米长，只有959个细胞——所以它很简单神经系统它总共有302个神经元，这使它成为理解复杂数百万倍的人脑的最佳动物模型之一。

爱因斯坦的科学家们通过开发软件来分析其他科学家拍摄的该区域的系列电子显微照片，解决了雄性蠕虫神经交配回路的结构。他们发现雄性交配需要144个神经元——几乎是蠕虫总数的一半——他们的论文描述了这144个神经元和64块肌肉之间的联系，涉及大约8000个突触。突触是一个神经元(神经细胞)将电信号或化学信号传递给另一个神经元的连接点。

“建立了控制雄性交配行为的突触网络的完整结构蛔虫这篇论文的资深作者、爱因斯坦大学遗传学系和神经科学系的教授斯科特·埃蒙斯博士说。“我们可以看到，这个网络的结构具有空间特征，有助于解释它如何对所涉及的多步决策过程施加神经控制交配．"

除了确定神经元和肌肉是如何连接的，埃蒙斯博士和他的同事们还首次准确测量了这些连接的重量，也就是说，估计了一个神经元或肌肉与另一个神经元或肌肉交流的强度。