MouseLight项目地图1000个神经元(计数)的老鼠的大脑

科学家们正在打击一分之一千项目重建老鼠大脑的接线图。

霍华德•休斯医学研究所研究员Janelia研究校园已经小心翼翼地解开一团超过1000人神经元,跟踪每个细胞的分支路径穿过大脑定位在哪里,细胞连接。如果把端到端,神经元就会延伸超过80米,大约两个校车的长度,团队报告9月5日,2019年,在《华尔街日报》细胞。

当Jayaram Chandrashekar和他的同事们开始了他们的神经制图工作两年前,神经科学家知道大致的哺乳动物大脑的哪些区域与另一个。但消息传递基础结构实际上看起来像在很大程度上是一个谜。一幅完整的电路可以帮助科学家们更好地了解大脑如何连接和消息如何穿过它。2017年10月,neuron-tracing项目团队,称为MouseLight,首次公布的数据300个神经元。现在,他们已经极大地扩展了数据集,700多人添加到集合中。

“这是迄今为止最大的数字集合的神经元,“Chandrashekar说。

随着时间的推移,团队已经精简neuron-tracing过程。首先,团队注入病毒到老鼠的大脑使少数神经元发光。然后,他们使用光学显微镜获取高分辨率图像的明亮的神经元。计算机程序缝合在一起20000年产生的图像使大脑的三维地图。“这就像放在一起20000乐高积木,“Chandrashekar说。算法和软件开发的协作与Janelia科学计算集团然后帮助科学家跟踪单个神经元的交织在一起的路径。目前,大约需要一天跟踪单个神经元,但几年前,花了一两个星期。

初步的数据提供了一些新的线索关于老鼠的大脑连接。在一些地区,神经元集群分成离散的类别。在其他地区,神经元不能容易划定成特定类型。这意味着什么消息的方式环游大脑目前尚不清楚,Chandrashekar说,但这是一个未来的研究目标。

尽管如此,大部分的老鼠大脑,其中包含大约7000万个神经元,仍然未知的荒野。甚至一个模糊的观点全脑的接线图中相当于一个旅游地图,抓住主要的专属自己的需要跟踪大约100000个神经元,估计Janelia组长卡雷尔Svoboda。

到目前为止,MouseLight一直专注于重建神经元的几个领域大脑Janelia科学家正在研究:运动皮层菌丝层,下丘脑和丘脑。例如,Svoboda MouseLight数据使用识别不同的电动机控制通路在老鼠身上。

然而,该项目仍在增长。MouseLight团队分享他们的不断扩大网络数据集,Chandrashekar希望其他科学家加入他们neuron-tracing努力。