网络如何形成：绘制发展大脑

如何构建比今天所知的更复杂的神经元网络？Max Planck大脑研究所的德国法兰克福大脑研究所研究人员已经绘制了抑制神经元电路的发展，并报告了不同的电路形成原理的发现。他们的调查结果使科学家能够随时间监测神经元网络结构的变化，捕捉时刻，当个人增长并适应环境时。

研究人员开始更好地了解复杂性神经元网络发现在我们和动物的大脑中。但是如何首先建造这样的精确和复杂的神经元电路？我们知道神经元是如何出生的，在灰质的地方旅行，成长和区分。但是，如何以及通过哪些规则做了万亿突触 - 通过哪个神经元“谈论教导其他” - 不超过的复杂联络点，通常在高度精确的位置形成我们的大脑网络？在今天发表的工作中科学，Max Planck Director Moritz Helmstaedter周围的团队在不同的发展阶段分析了小鼠皮质的十三维三维数据集：出生后，在婴儿，儿童，少年和年轻的成年人的时间点。它们使用称为“Connectomics”的方法来映射在脑皮质灰质中发现的神经元电路，其中大部分脑突触都被放置。通过专注于一种称为中间核的神经细胞的突触，已知以高度具体的方式抑制其他神经元的活性，它们能够跟踪这些特定类型的神经细胞的突触伴侣选择的发展。

“令人惊讶的是，不同类型的互联网遵循非常不同的时间课程来建立他们最喜欢的突触伙伴。有些人能够在第一个调查的电路阶段与婴儿大脑的第一个调查的电路阶段中的成人偏好地支配他们的突触目标。这立即发生了在皮质灰质中形成了第一种化学突触。其他表明目标选择的急剧改善，这是最有可能删除错误放置的突触，“Anjali Gour，ph.D.学生在该部门和本研究的第一个作者。

在大脑的某些部位之前发现的研究不仅涉及创建新突触，而且需要删除突触也是如此。然而，发现Synapse去除（或修剪）具有精确且高度特异性的抑制电路形成的功能，但是一个主要的惊喜。研究人员还发现，假设只有在青春期早期，表现出比以前已知的突触伴侣结构更早的和更系统的支配地位。

尽管Connectomes的映射是“快照”技术的事实脑。相反，需要进行许多来自不同大脑的测量。“我们能够从该数据中提取明确的发展配置文件，说明了Connectomic数据中存在的信息密度，”Gour说。“我不会预测，我们会在仍在开发的大脑中找到这种明确的电路模式，”她补充道。

神经元网络形成的发育过程及其可能的破坏被认为是一些主要精神病疾病的主要贡献者，并且研究的特殊焦点已经确定了抑制电路对这些功能障碍的贡献。因此，对抑制电路的精确和详细了解是针对性分析和可能干扰这种疾病条件的先决条件。“我们希望能够更准确地映射正常和中断网络在皮质中形成电路为了了解精神病疾病的可能改变，并可能识别康涅狄格病的表型，“Helmstaedter说。

研究人员报告本文的报告对应于“Connectomic筛选”，通过最近实现的Continkomic方法的吞吐量较高的吞吐量。“我们预计这种方法将成为遗传筛查的广泛适用：研究在大范围的正常和患病情况下神经元网络的结构，以了解哺乳动物大脑中发现的改变和常见。”

---

---