新的大脑连接蓝图揭示了中央调控器的广泛作用

来自咖啡来散步向邻居说咖啡的每日活动，通过古老的脑结构沉积在颅骨中心附近来实现。

被称为基础的神经元簇神经节是用于调节大量日常电机和行为功能的中心集线器。但是，当基底神经节中的信号传导削弱或破裂时，衰弱的运动和精神疾病包括帕金森氏症抽动秽语综合症注意缺陷多动障碍（ADHD）和强迫症的强迫症。

尽管其对控制行为的核心重要性，但信息从基础神经节流向其他信息的具体，详细的路径脑区仍然仍然是较差的。现在，加州大学圣地亚哥，哥伦比亚大学的Zuckerman研究所和他们的同事的研究人员已经产生了精确的地图大脑连接来自基底节区最大的输出核，该区域被称为黑质网状部，或SNr。这些发现为该区域的结构提供了蓝图，揭示了新的细节，以及与基底神经节有关的令人惊讶的影响水平。

这项研究由助理项目科学家Lauren McElvain牵头，在加州大学圣地亚哥分校David Kleinfeld教授的神经物理实验室和祖克曼研究所首席研究员Rui Costa的实验室进行，并于4月5日发表在杂志上神经元。

该研究对基底神经节在运动系统层次中的位置建立了新的认识。据研究人员称，从连接图中新发现的通路可能为干预帕金森氏症和其他与基底神经节有关的疾病开辟新的途径。

McElvain说:“有了详细的电路图，我们现在可以计划研究来确定每个通路传达的具体信息，这些信息如何影响下游神经元来控制运动，以及每个输出通路的功能障碍如何导致基底神经节疾病的各种症状。”

在NIH的支持下，通过推进创新神经技术®(大脑)倡议的大脑研究，研究人员通过应用现代神经科学工具集，结合了遗传学、病毒追踪、全脑解剖的自动显微成像和图像处理技术，开发了在小鼠工作的新蓝图。研究结果揭示了关于人际关系广度令人惊讶的新见解。

“这些结果是大脑倡议支持的研究人员正在使用最新的大脑映射工具，以基本的方式改变我们对大脑电路中的联系的理解是有组织的，”John J. Ngai表示，“NIH的大脑倡议。

以前的工作强调，基底神经节架构由闭环主导，输出投影连接回输入结构。新的研究揭示了SNR广播甚至降低电机和行为系统的水平。这包括一组大量的脑干区域，其直接连接到脊髓和电机核，通过少量的干预连接控制肌肉。

“MCELVAIN博士领导的新发现提供了重要的课程电机控制柯菲德是生物科学部(神经生物学)和物理科学部(物理系)的教授。“大脑并不是通过像自动驾驶汽车的‘神经网络’那样的命令层级来控制运动，而是通过一个中层管理方案来指挥运动输出，同时通知执行计划人员。”

研究人员表示，值得注意的是，投射到低水平运动系统的信噪比神经元有分支轴突，同时投射到负责高阶控制和学习的大脑区域。通过这种方式，新描述的信噪比神经元的连通性从根本上连接了大脑的高水平和低水平操作。

事实如此具体基底神经节输出大脑特定项目下游神经元细胞核也广播信息高等汽车中心对大脑如何选择运动在一个特定的上下文,以及它如何学习在未来的行动,”科斯塔说,哥伦比亚大学神经科学和神经学教授瓦大学的内科医生和外科医生,以及导演和扎克曼研究所的首席执行官。

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