小鼠脑图集地图神经网络以揭示脑区如何互动
不同的大脑区域必须彼此沟通,以控制复杂的思想和行为,但也知道这些领域如何组织成广泛的神经元网络。在Cell Press 2月27日发表的一项研究中细胞,研究人员开发了一只小鼠的全脑地图集,揭示了数百种脑结构的神经元途径,称为脑皮质。在线,开放式访问,交互式图像数据库称为鼠标连接项目,为有兴趣研究整个大脑中皮质网络的解剖和功能,为研究人员提供了宝贵的资源。
“这项研究是最发达地区的第一次全面映射哺乳动物脑洛杉矶南加州南加州大学的高级学习作者洪伟洞头说,“科学家们现在可以使用这种解剖地图作为探索每个结构如何贡献整体的可测试框架脑功能。”
脑皮层 - 脑中神经组织的最外层分层结构 - 在调节哺乳动物中的思想,情绪和行为方面发挥着关键作用。虽然科学家在哺乳动物大脑的特定部分内的小规模上映射了神经元联系,但他们没有准确地了解皮质区域如何组织成广泛的神经元网络,因为它们在不同的动物模型中使用了不同技术的拼凑而成。因此,对映射出来的彻底,严格和一致的努力,有很强的需要神经元连接跨越整个哺乳动物皮质。
为了解决这一需求,董及其团队使用神经追踪技术产生了鼠标脑的皮质连接图。它们注入荧光分子,在显微镜下可见,进入整个小鼠皮质的不同区域。这些分子沿着“细胞高速公路”,标记为约600个神经元途径。研究人员使用高分辨率显微镜来扫描大脑部分并创建皮质连接的图像数据库。
当研究人员分析连接时,他们发现了脑皮质是一个高度有组织的网络,由八个子网组成,其协调活动反映了动物的感受和感知。此外,这些信息以非常具体的方式在子网之间共享。“这些调查结果挑战了Cortex是一种普遍的假设,即皮质是一个网络,其中一切都与其他一切密集相连,”Dong说。
向前迈进,研究人员可以将来自这个重要的哺乳动物模型系统的解剖数据与大量现有的分子遗传数据进行识别神经细胞的基本类型,是NIH的大脑倡议的重要目标,这是旨在的新总统焦点的一部分彻底改变我们对人脑的理解。“确定整个大脑的解剖组织将是朝着揭开结构的基础的基本和令人兴奋的步骤脑功能董先生说,它在神经系统障碍中的功能障碍。“
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