一种分析树突刺形态的新方法

树突棘是神经元树突膜上的小突起，在这里与相邻的轴突形成接触，接收突触输入。这些刺有不同的大小、形状和密度。树突棘特征的改变与学习和记忆有关，可能是阿尔茨海默氏病和亨廷顿氏病等神经退行性疾病的特征。由于突触接触的显著重要性，研究人员致力于树突棘的可靠可视化和分析。后者需要根据关键形态参数将它们分成组。

来自彼得的科学家们的伟大的St.Petersburg理工大学（SPBPU）与TX达拉斯的UT Southwestern Medical Center合作，研究了分析树突的新方法脊柱形状。与将它们划分为三个或四个预定义的子类的标准方法不同，他们建议考虑聚类方法。使用集群化方法的透视和潜在限制在期刊上发表了突触神经科学前沿。

分析和理解树突棘的形态的方法对神经科学的许多领域都是至关重要的。在轴突扣和棘之间有一个神经元间信息传递的接触区。尽管神经元和树突是相当稳定的结构，但突触棘非常具有可塑性，容易发生变化。

“树突状刺是完全独立的结构，这些结构符合自己的术语。它们可以响应神经元活动而改变。突触连接的强度和数量与学习和记忆相关。质量或突触触点的数量降低可能是诊断特征早期病理过程。神经变性的第一个症状可能会显得很高，因为我们的大脑具有一定的安全边际，“SPBPU的分子神经变性博士后实验室的博士群岛。

科学家们研究了树突棘的形状、密度和功能之间的关系。以往的研究主要依赖于分类方法。这表明刺可以被固定地分为细刺、蘑菇刺和短刺。蘑菇刺有一个大的头和一个小的脖子，把它们与树突分开。它们形成强大的突触连接，寿命很长，被认为与长期记忆有关。细棘有类似的结构，但它们的头部相对于颈部较小。研究人员认为它们负责形成新记忆。粗短的刺通常没有脖子。它们被认为是出生后发育早期阶段的主要类型，但也可以在成年人中发现，因为蘑菇刺的消失。

“我们得出的结论是，分类方法非常粗糙，并建议将刺的高度动态性质作为不同形状的连续性。因此，我们决定应用依赖集群化的算法。我们非常了解主要内容树突子类及其功能。现在有一个挑战可以找到刺的具体形状和功能之间的联系，“Pchitskaya增加。

应用了不同类型的显微镜，以获得来自培养的神经元，固定脑切片和完整的脑组织的刺的图像。这些包括双光子，共焦，激光和超照射或SIM显微镜。在先前的研究中，主要在2-D投影中研究了树突刺的图像。

科学家们指出，树突刺的分析中集群化方法的研究仍处于早期阶段，而是一种非常透视的方法，即将在不久的将来进一步发展。“树突刺的大小非常小，与共聚焦显微镜的分辨率相当。我们需要实现高质量的3-D图像来定义将允许我们收集重要数据的关键形态参数树突刺变化。因此，我们能够应用集群化和比较结果的不同算法，“Pchitskaya结束。

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