一起放电的神经元并不总是连接在一起

俗话说"神经元一起放电，连接在一起"但今天发表的一篇新论文神经元证明了投影目标除了响应相似性外，还限制了局部连通性。

塞恩斯伯里威康中心(Sainsbury Wellcome Centre)的研究人员一直在寻求阐明新皮层神经元连接的规则，他们的长期目标是建立模型，以了解大脑是如何进行计算的，以及神经元的属性是如何从连接结构中产生的。

传统上，投射在皮层内的神经元被认为是同质的，特别是与从皮层投射到大脑其他区域的神经元相比，但越来越清楚的是，这些皮层-皮层细胞实际上是相当多样化的。

在这项研究中，Kim, Znamenskiy等人检查了小鼠初级视觉皮层(V1)中不同类型的兴奋性神经元之间的联系，这些神经元投射到两个更高的视觉区域，前外侧(AL)和后内侧(PM)。

在先前研究的基础上，这项研究发现了细胞群之间的偏差:一种细胞群喜欢快速移动的、粗糙的视觉刺激，另一种细胞群喜欢缓慢移动的、精细的视觉刺激。但两个种群的许多神经元都对视觉刺激有相同的偏好。

重要的是，研究人员发现，具有相同投射目标的细胞(例如al投射神经元)彼此之间建立了连接，但很少与它们的pm投射邻居建立连接。“投射到不同目标的细胞被排除在相互作用之外，尽管它们是邻居。该研究的资深作者Tom mrsicc - flogel说:“考虑到这些神经元经常对相同的感官刺激做出反应，这种新的连通性‘排斥’原理令人费解。”

为什么在视觉皮层的这两个输出通道之间很少有交叉对话呢?之前Mrsic-Flogel实验室的工作表明，你可以预测哪些细胞在视觉皮层通过观察他们的反应来建立联系。细胞在同一时间活跃，并对相似类型的视觉刺激更有可能相互联系。然而，这并不适用于AL-和pm投影细胞它们在功能上非常相似，但以某种方式避免了彼此之间的联系。一种可能是，这些细胞群传递的信号是分开的，以允许独立控制这些输出通路。

如果它们一起发射，但没有连接在一起，这些平行通道是如何设置到AL和PM的?未来的一个途径是探索是否有分子机制决定这些特定的连接规则。研究人员还将探索这些“硬连线”的连接模式在大脑中有多普遍。

这篇论文的第一作者Petr Znamenskiy评论了这项工作的重要性:“大脑中的信息流是由位置决定的单个神经元了解他们的输入和输出。为了获得对神经计算的机械理解，我们需要知道这些连接规则。”

未来的研究将重点研究这些独立的输出通道的功能以及如何个性化神经元决定选择什么输入以及将轴突发送到哪里。通过进一步了解这些规则的分子机制，研究人员希望将控制大脑复杂线路的过程拼凑起来。

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