研究揭示了大脑皮层神经元线路的“精细选择性”

大脑惊人的解剖复杂性早在100多年前就被人们所认识，当时先驱者们第一次用显微镜观察连接单个神经元的大量分支结构。即使是在大脑组织中最小的区域，这些通路也是纠缠在一起的，几乎难以描述的密集。今天，神经科学家们正试图弄清楚所有这些细胞的工作原理以及它们形成的网络，这是一个终极的大挑战。

今天发表在自然神经科学，来自冷泉港实验室(CSHL)的团队使用先进的技术来阐明吊灯的连接模式细胞在哺乳动物中是一种独特的抑制细胞类型大脑．他们首次揭示了这个大烛台形状的细胞如何与邻近的数百个兴奋性细胞相互作用，从一些细胞接收信息，并将信息传递给另一些细胞。

在刚刚报道的实验中，这些高度特异性的相互作用位于一个更大的调节老鼠恐惧反应的全球网络的背景下。吊灯细胞在其他网络中起着类似的作用，能够抑制兴奋神经元在不同的语境中。因此，这项研究更广泛地揭示了大脑中交流等级是如何形成的，因为“局部”区域中不同的、经常相互混杂的神经元集既从不同的大脑区域接收输入，又向不同的大脑区域发送输出。

该团队由CSHL教授Z. Josh Huang领导，包括研究人员Joshua Gordon，医学博士，博士，国家心理健康研究所主任，专注于被称为锥体神经元-几百个可以连接到一个单独的吊灯单元。因为每个吊灯细胞可能控制数百个锥体神经元的放电，有人认为它们对局部兴奋性信息施加了一种“否决”的权力。但故事还不止于此。正如这项研究所显示的，每个吊灯细胞也可以从数百个兴奋性细胞接收输入，这些输入会影响它是否抑制其所参与的电路。

新的研究揭示了金字塔神经元是如何在空间上混合的吊灯的细胞在小鼠的前边缘皮层中分成两组。根据它们投射到大脑的位置和可能的功能来区分它们。

研究表明，这些锥体细胞的一个集合将信息传递到杏仁核，导致恐惧反应;这种组合可以被吊灯细胞抑制。第二个集合投射到皮层区域，从丘脑传递信息，黄推测这是一个中继站，向枝形细胞发送更高阶的信息。例如，根据过去的经验，这些信息可能反映个体(无论是老鼠、人还是其他哺乳动物)是否应该害怕它在环境中感知到的东西。

黄说:“这条线路突出了神经元线路在抑制大脑中最复杂、最异质的部分时的微妙选择性。”“它还说明了信息在局部和全局大脑网络中的流向。信息向特定的方向移动——吊灯细胞的整体抑制和信息路由作用是通过与之相连的特定神经元组的信号来往的结果。”