大脑皮层中血管的3-D地图可观

一张新地图显示，哺乳动物脑环的感觉区域内的血管并以意想不到的方式连接。

该研究于6月9日发表在早期在线版本的自然神经科学，描述在众所周知的地区的血管建筑大脑皮层并探索该结构对于大脑的功能成像和一种痴呆症的发作意味着什么。

加州大学圣地亚哥分校物理与神经生物学教授David Kleinfeld和同事在该地区绘制了血管小鼠大脑收到感官信号从晶须。

组织神经细胞在这个大脑区域中，人们可以很好地理解，一种血管的模式也是从大脑表面撞击并从深处返回的，但介于两者之间的网络是未知的。然而，这些微小的小动脉和小静脉为渴望能量的氧气和养分传递脑细胞并带走废物。

该团队通过用荧光凝胶填充容器来追溯这个优质的网络。然后，使用由合着者Philbert Tsai开发的自动化系统，该系统用激光去除了薄的组织，同时捕获一系列图像以重建了小容器的三维网络。

该项目的重点是大脑皮层区域神经细胞众所周知，它们可以追溯到单个晶须。这些神经元聚集在“桶”中，每个晶须，一种在其他中看到的组织模式感官区域也是。

科学家希望每个晶须枪管与自己的血液供应相匹配，但事实并非如此。血管不与喂养神经元的功能结构一致。

克莱因菲尔德说：“这是一个惊喜，因为血管与神经组织同时发展。”取而代之的是，在表面环下方的微连接并以明显与枪管相对应的图案连接。

为了搜索模式，他们转向了名为Graph论的数学分支，该分支将系统描述为互连的节点。使用这种方法，没有任何隐藏的亚基出现，表明网格确实形成了他们称之为“血管组”的连续网络。

在这项研究中追溯到的血管图提出了一个问题，即我们在一种称为功能性MRI的大脑成像中实际看到的东西，它一种形式通过记录血液中的氧气水平的变化来衡量大脑活动。这个想法是活动将在局部耗尽氧气。因此，他们在单个小鼠上摇摆着晶须，发现与桶中的耗尽氧相关的光学信号在枪管上，电记录证实了神经活动。因此，大脑映射不取决于血管的模块化排列。

研究人员还迈出了进一步的一步，以根据血管的直径和连接来计算血流模式，并询问如果阻断进料器动脉，则如何改变。该地图使他们能够识别“灌注结构域”，该域预测凝块闭塞血管时会导致的病变体积。至关重要的是，他们能够建立一个物理模型，说明这些病变如何形成，就像人类痴呆症的情况下一样。

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