破译大脑各层的作用

伦敦国王学院精神病学、心理与神经科学研究所发育神经生物学系的一项新研究，揭示了大脑皮层的作用。该研究于今日发表于神经元该研究显示，神经元层的形成加速了神经元回路的发育，尽管令人惊讶的是，它对功能和细胞类型的特定连接的建立并不重要。

我们的大脑含有数十亿个突触突触连接的神经元。尽管这种复杂性巨大的复杂性，但连接的模式大脑在同一物种的个体上有高度有序和刻板型。大脑的共同组织特征是将突触连接到层中的排列。为什么大脑组织自行这种方式是不知道的。对大脑中的层的重要性的线索来自观察结果，即突触在不同的层中没有随机分布。相反，特定层将包含特定神经元亚型之间的突触，导致形成包含具有类似功能属性的突触的层。Thus, an attractive idea is that lamination of the brain during development is a necessary step in the development of synapses between specific neuronal subtypes, i.e. layers ensure that cell type A will only connect to cell type B and not to cell types C and D, for example. However, there is little experimental evidence demonstrating a role for layers in establishing cell type-specific connections between neurons.

来自发育神经生物学系，Nikolas Nikolaou和Martin Meyer的研究人员使用了Zebrafish的视觉系统作为模型系统，为脑中层的角色提供新的见解。斑马鱼大脑的主要视觉区域，光构造，通过视网膜神经节细胞（RGCS）的轴突从眼睛接收输入。这些轴突被组织成构成内部的高度精确的层状阵列。在斑马马岛陷阱突变体中，在Robo2基因中携带突变，损失了TGC的层状布置。作者使用了误将突变体来研究层状神经结构的损失如何影响RGC轴突与其靶神经元之间的连接的功能发展。该研究侧重于方向选择性电路的发展，使动物能够判断哪个方向对象正在进行中。

这项研究有一个令人惊讶的发现，在相对成熟的迷途斑马鱼幼体中，方向选择回路的功能特性与在正常斑马鱼身上看到的是相同的。更重要的是，作者们发现RGC轴突成功地连接了误入歧途的突变顶盖中的目标神经元。这些发现表明，层的形成对建立功能和细胞类型的特定连接没有必要。此外，我们发现robo2基因的作用不仅是引导RGC轴突的生长，而且还引导RGC轴突的靶神经元生长到共同的板层。

如果神经元层最终不需要形成功能性神经回路，那么它们的作用是什么?一个想法是，通过引导匹配的神经元生长到一个共同的层，Robo2促进神经元之间的接触。这种机制将加快电路组装的过程。为了验证这一想法，作者在更年轻的斑马鱼幼体上进行了同样的实验。在这些幼小的动物身上，方向选择回路的发育严重缺陷。总的来说，这些发现表明，分层的神经结构对于正确的电路布线是必不可少的，但这种分层对于这些神经网络的快速功能发展是必不可少的。

“通过表明层压速度速度迅速大脑中电路的功能发展，我们提供了实验证据，显示了哪个层。对于幼虫斑马鱼，这是至关重要的，这是对生存的愿景，速度真的很重要，“尼古拉斯·尼古拉州第一个研究作者说。

该研究的高级作者Martin Meyer表示，我们的研究还揭示了塑料多么惊人，适应发展大脑是多么惊人。神经元最终最终能够彼此找到彼此，最终形成功能正常的连接，当层压线索丢失时是我们未预期的东西。也许通过了解这种可塑性，我们可以对如何修复创伤或疾病损坏的电路进行重要洞察。

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