该图形摘要显示,由于较大的树突表面上的较低离子通道密度,人体皮质神经元与啮齿动物负责相比,人体皮质神经元如何表现出更高程度的电压舱化。信用:Beaulieu-laroche等。/细胞
人的神经元比模型生物小鼠和大鼠的神经元大得多,所以目前尚不清楚它是否有大量的脑电站的计算能力。现在,在一项研究中出现10月18日的期刊细胞,研究人员表明,与其他动物的那些不同,人类神经元采用高度分区的信号传导。人的树突 - 像神经元的天线处理电信号一样,与啮齿动物中的树枝状体不同的是神经元的树状分支结构,是用于研究神经元特性的最常见的模型系统。
“人类神经元基本上是一种大鼠神经元,但是因为它更长时间,信号有更远的行驶。因此,人类的树枝状体具有不同的输入 - 产出功能”来自大鼠,说高级作者Mark Harnett,Fred和CaroleMiddleton职业发展助理教授在马萨诸塞术学院大脑和认知科学系。“距离电池体的树枝状有较少的离子通道,控制信号处理。这是我们绝对没有期待的东西。”
Harnett研究神经元形状信息处理的生物物理特征如何脑,相信我们的较长,树突型仲裁赋予人类神经元及其各自的电路,并具有增强的计算能力。
“人类神经元更加划分,可以利用这个,”他说。“我们认为树枝状叶片末端的低离子通道密度让细胞尽可能多的子组件。分支越长,单位越多。您有更多的单位在单个神经元内进行计算。”
“以这种方式集成不同的信息流可以赋予个人神经元随着小型计算网络的复杂性,“Harnett说。
使用称为贴片钳记录的技术,其中微小的玻璃针密封在细胞膜上,以测量细节的电学特性,研究人员首次直接记录来自人类的生物脑组织中的树突活动。从癫痫患者的前颞叶中获得人体组织(来自脑外手术)。
这项工作也可能最终使癫痫患者受益,其中有时会去除脑组织的小部分以控制不响应药物的癫痫发作。“人们使用了动物模型来思考癫痫患者长期以来,但显然,有一些非常显着的差异,至少在树枝状,人类和啮齿动物之间,”Harnett说。“我们了解离子渠道和膜兴奋的越好,我们越洞察力我们进入癫痫机制以及如何对待它。”
下一步还涉及确定其他物种中神经元大小和电学性质之间的关系,以深入了解皮质的进化。
更多信息:细胞,Beaulieu-laroche等:“在人皮质神经元中增强树突闭合,”细胞(2018)。DOI:10.1016 / J.Cell.2018.08.045
信息信息:细胞
由...提供电池压力机
