Brain-wide跟踪单一神经元的显示宽度视觉皮层的信息传递

神经科学家今天的国际合作发表了一篇论文自然展示在视觉皮层神经交流的广度使用跟踪方法的组合预测的单个神经元的大脑。

在经典模型的视觉系统,信息流动的初级视觉皮层(V1)到更专业,下游地区,例如关注图像运动或图像形式。然而,单个细胞如何携带信息的细节不理解。

汤姆Mrsic-Flogel教授,论文的主要作者之一的生物研究院项目负责人,巴塞尔大学和Sainsbury康中心主任说:

“理解的精细解剖单个神经元信号分发给他们的目标是一个关键的一步锻造神经元结构和功能之间的关系。”

直到现在,它仍不清楚是否从初级视觉皮层信息传递在很大程度上是一个神经元——一个目标区域,或者单个神经元信号跨多个下游区域分布。

神经科学家进行的研究,从Sainsbury康中心的神经回路和行为,结合冷泉港和生物,证实存在的专用预测特定的皮质区域;科学家们发现,这些都是异常的多数初级视觉皮层神经元信息广播到多个目标。

贾斯特斯•m . Kebschull的第一作者在纸上冷泉港评论道:

“我们的研究结果显示,视觉皮层的单个神经元项目在大脑皮层的几个目标。这意味着他们的个体神经元信号分布广泛,导致多个并行计算在大脑皮层。”

在《自然》杂志发表的论文中,团队概述两种互补的方法用于地图投影模式。首先,他们使用全脑荧光技术由标签在正确的视觉皮层神经元轴突跟踪每个鼠标与GFP,然后由整个大脑串行双光子成像轴突预测断层扫描。

艾伦老鼠大脑参考图谱被用来识别领域中,观察轴突终端。鼠标的主要视觉皮层(V1)神经元有高度的投影多样性和大部分的单个神经元层2/3被发现信息分发给多个领域而不是投射到一个目标。这些神经元称为“广播神经元”。

其次,研究者使用高通量DNA测序基因编码神经元(MAPseq)确定随机播放针对皮质神经元,或者他们是否优先目标,或避免特定子集的地区从而表明高阶结构。

成千上万的个人V1神经元与随机RNA序列独特的标签,本质上条形码。每个标记神经元然后将条形码到它自己的轴突运输过程,他们可以通过高通量测序宣读的解剖目标区域来确定特定神经元的投射目标更高的视觉区域。

安东尼Zador教授,另一位作家和项目负责人在冷泉港实验室,解释了革命性的技术:

“RNA序列,或“条形码”,我们提供单个神经元毫无疑问是独一无二的,这使我们能够确定单个神经元,而不是整个地区,针对具体目标。”

这项技术显示,大多数V1神经元项目更高的视觉区域的非随机的方式。确定了六个投影图案反映几个子类的投影神经元发散信息从V1转移到更高的视觉区域。

研究人员状态,研究结果“表明功能专门化的投影中的某几类细胞以外的一个神经元——一个目标区域的映射。

“下一个拼图的会理解这些投影图案为视觉处理和感知和如何将这些远程连接模式是建立在开发期间,“Mrsic-Flogel教授总结道。