研究人员可视化神经系统的复杂分支
我们的神经系统由数十亿个神经元组成,这些神经元通过轴突和树突相互交流。当人脑发展时,这些结构以精美而复杂但知之甚少的方式分支,使神经细胞形成连接并在整个身体中发送信息。现在,耶鲁大学的研究人员发现了这种复杂系统的生长背后的分子机制。他们的发现发表在科学进步。
“神经元是高度分支的细胞,它们是这样的,因为每个神经元与其他数千个神经元建立联系,”尤金·希金斯分子生物物理学和生物化学教授,物理学教授以及高级物理学教授以及高级物理学教授乔·霍华德(Joe Howard)说。研究人员。“我们正在研究这个分支过程 - 分支机构如何形成?神经系统作品。”
该小组研究了从胚胎成熟到幼虫的果蝇中的神经元生长。为了可视化这个过程,他们用荧光标记将神经元标记为在旋转磁盘显微镜上成像。由于神经元位于角质层(最外层)之下,因此研究人员能够在活幼虫中实时观察这一过程。在成像开发的不同阶段神经元之后,该团队能够制作成长的延时电影。
在发展的最早阶段,感觉神经元从只有两个或三个树突开始。但是在短短的五天内,它们成千上万的树枝就开花成大型树状结构。对树突状尖端的分析揭示了它们的动态和随机(随机确定)的生长,在生长,收缩和暂停状态之间波动。
“在我们学习之前,有一个理论神经元副研究科学家兼研究的首席作者Sonal Shree博士说:“我们发现不,它们不是像气球那样膨胀,而是成长和分支他们的技巧。”
该研究的Sabyasachi Sutradhar博士说:“我们发现我们可以从细胞的尖端做什么方面完全解释神经元的生长和整体形态。”霍华德说:“这意味着现在我们可以专注于技巧,因为如果我们能够理解它们的工作方式,那么我们就可以理解细胞的整体形状如何产生。”
从循环系统的静脉和动脉到肺的支气管,生物学上都有一个整个生物学的世界。霍华德的实验室希望对分支的更好理解细胞水平还将在分子和组织水平上阐明这些过程。
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