大脑皮质中的高度精确布线

大脑皮质中的高度精确布线
神经细胞“三重天”(颜色)被发现在大脑的密集网络中有非常明确的联系(灰色显示)。资料来源:MPI for Brain Research

我们的大脑房屋非常复杂的神经元电路,其详细的结构仍然很大程度上是未知的。对于哺乳动物的脑皮质,尤其如此,其中包括愿景,景象,思想或空间取向。这里,神经细胞彼此连接的规则仅被部分地理解。Maritz Helmstaedter在Max Planck大脑研究所周围的科学家队现在已经发现了令人惊讶的精确神经细胞连接模式,该脑皮层是负责定向个体动物或人类的空间。

研究人员在线报告自然大脑的该区域中的突触非常精确地沿电缆非常精确地分类。这细胞建立意外精确的电路动力,在可以执行抑制神经细胞之前接触抑制神经细胞。这个神经细胞“Trios”的主题是核心连接主题。科学家推测,这种高精度的电路动机可用于计算关于空间中下一步的假设。

Connectomics研究人员现在已经使用了他们的测量和分析技术的曲目,以研究脑皮质的一部分提供各个动物或人周围的空间的特别表示。当动物或人类位于房间或大空间的高度有序的网格位置时,这些网格细胞是有效的。此前,科学家们已经发现了在大脑的这个区域中的神经细胞的特殊布置,并且已经推测,在这些特殊的细胞组件中,可以存在特定的神经细胞电路。

大脑皮质中的高度精确布线
利用连接组学技术重建内侧内嗅皮层致密网络内的突触(蓝色和红色)的精确排序。资料来源:MPI for Brain Research

在目前的研究中,科学家们看着这些更详细的研究发现,与之前的想法相反,突触的位置非常精确。在一个极其密集的神经细胞网络中,神经细胞实际上是有序地排列成三胞胎,其中一个神经细胞首先激活一个抑制性神经细胞。然而,信号传递到下一个兴奋的神经细胞会被抑制性神经细胞的否决所阻碍。这个核心电路,或多或少像一个皮质晶体管,将能够以一种非常有选择性的方式传播信息,例如,只有当关于动物或人的上下文和环境的附加信息可用时。这个晶体管里的神经细胞显然是沿着它们的导电神经细胞电缆(称为轴突)精确定位接触点的。许多人认为大脑皮层是一个随机组合的神经网络我们已经开始模拟这个随机网络,现在我们发现了一个非常精确的连接模式。在脑Helmstaedter说。


进一步探索

参与大脑连接的蛋白质由多个检查点控制

更多信息:Helene Schmidt等人。轴突突触在内侧梭形皮质中排序,自然(2017)。DOI: 10.1038 / nature24005
期刊信息: 自然

引用:在脑皮层(2017年9月21日)中高精度接线(2017年9月21日)从HTTPS://medicalXpress.com/news/2017-09-highly-precise-wiring-cereber-cortex.html中检索到4月27日4月27日2021年4月27日
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