如何使用DNA条形码映射大脑连接

在冷泉港实验室（CSHL）开发的一种新方法使用DNA测序来有效地映射大脑的不同区域之间的远程连接。与传统的基于显微镜的方法相比，该方法显着降低了绘制脑连接的成本。

神经科学家需要解剖图来了解信息如何从一个区域流动脑到另一个。“绘制大脑的不同部位之间的蜂窝连接 - 连接数 - 可以帮助揭示神经系统如何处理信息，以及接线有效地有助于精神疾病和其他疾病，“CSHL教授Anthony Zador的实验室博士后研究员Longwen Huang说。创造这些地图一直昂贵且耗时，要求大多数研究团队抵达的大规模努力。

研究人员通常遵循神经元的路径荧光标签，这可以突出各个细胞如何通过纠结的神经网络分支，以查找和连接目标。但是，适合这项工作的荧光标签的调色板是有限的。研究人员可以将不同的颜色染料注入到大脑的两三个或三个部分中，然后追踪从这些区域发出的连接。它们可以重复此过程，针对新区域，可视化其他连接。为了生成脑范围的地图，必须每次使用新的研究动物完成数百次。

在Zador Lab中开发的方法，称为脑宽的个体动物连接序列（Bricseq）采用不同的方法。“我们不再使用颜色标记脑区及其预测。我们使用核苷酸序列标记它们，”黄说。将DNA代码的四个字母与短“条形码”组合生成几个无限数量的标签，可以将一个牢房彼此区分，他解释说明。在标记后，研究人员使用DNA测序分析脑组织的微小段，将每个反复条形码解释为蜂窝连接的信号。

“与我们可以在科学研究中使用的颜色数量相比，条形码的多样性非常高。所以现在我们可以真正标记每只动物的大量神经元和大脑区域，这使我们能够使用这些脑区从多脑区域映射投影条形码，“黄说。

研究团队，包括前研究生贾斯库斯·克布尔，曾与黄色合作开发技术，在期刊上报告细胞Bricseq准确地映射小鼠大脑中的区域到区域连接。他们说该方法将广泛访问，应该适应其他生物。

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