大脑皮层折叠-识别重要神经元

大脑皮层的折叠——重要神经元的识别
雪貂的大脑有回,也就是褶皱,就像人类的大脑一样。信誉:卡泽瓦大学

哺乳动物大脑皮层的褶皱被认为是高级大脑功能不可或缺的,但皮质褶皱背后的机制尚不清楚。通过使用最新的基因组编辑工具,研究人员发现了神经元对折叠形成的重要作用以及Cdk5基因在这些神经元中的重要性。无脑畸形是皮质褶皱形成受损的一种情况。这项研究可能为包括无脑回畸形在内的疾病提供线索。

与其他动物相比,人脑高度发达和更高的功能。有助于大脑发展的重要因素之一是回归,折叠表面。高等动物的大脑皮层,包括人类,有许多褶皱,称为脑回。通过在进化过程中获得这些褶皱,人类大脑发展出了更多的,从而使大脑功能得到极大发展。另一方面,老鼠,一种被广泛使用的模型动物,其大脑却没有脑回。这使得用老鼠作为模型动物来研究脑回变得非常困难,这抑制了研究的努力。

目前的研究使用了雪貂,其具有类似于人脑的吉利(图1)。该研究组开发了一种在若干文章中报告的雪貂技术,允许分析基因组水平的雪貂。通过使用这种技术,研究人员开发了一种抗白鼬疾病模型,其出现了回肠中的损伤,这显着促进了高哺乳动物的新遗传方法。

大脑皮层的折叠——重要神经元的识别
雪貂脑回的组织切片,染成蓝色。左:正常脑回的横切面。脑回突出(箭头)。右:脑回的横截面,Cdk5在那里被敲除。脑回突出不明显,这表明Cdk5的功能在脑回形成中很重要。信誉:卡泽瓦大学

结果

通过使用最新的基因组编辑工具,一种基因工程,研究人员敲除了雪貂大脑皮层中的一个特定基因,并阐明了脑回形成的机制之一。他们结合最新的基因组编辑工具CRISPR/Cas9,将一个基因导入雪貂的大脑皮层。这项新技术开辟了遗传学研究的新阶段较高的哺乳动物。

大脑皮层的折叠——重要神经元的识别
脑皮质的横截面的示意图。深蓝色,表面侧,即脑皮层的上层;浅蓝色,深侧。黄色三角形代表神经元。在转象形成之前,表面侧的神经元数不是大的(左,暗蓝色部分的神经元),但它随着时间的推移而变大(右,深蓝色部分的神经元);该开发被认为与脑皮质的折叠(旋转形成)相关联。CDK5是一种重要的基因组,用于将神经元运送到大脑表面。信誉:卡泽瓦大学

该程序在雪貂脑皮层中敲出了称为CDK5的基因,并导致回合形成受损(图2)。该结果表明CDK5是回归形成的重要基因。然后,研究人员搜索了在聚乙烯形成中起重要作用的神经元,发现上层脑皮质上的神经元是必需的(图3)。这些结果表明CDK5在上层脑室的神经元中的功能对于脑回的形成非常重要(图3)。

预计这项研究将推进知识进化,以前用老鼠模型是很困难的。此外,由于脑回损伤,人类可以发展罕见的疾病,其发病机制在很大程度上是未知的。这项新技术可以阐明这些疾病的病因学。


进一步探索

研究人员开发了新的动物模型来研究罕见的脑部疾病

更多信息:Yohei Shinmyo等,脑回头型哺乳动物大脑皮层折叠需要Cdk5,细胞的报道(2017)。DOI:10.1016 / J.CELREP.2017.08.024
信息信息: 细胞的报道

所提供的金泽大学
引文:大脑皮层折叠-识别重要神经元(2017年10月5日),2021年5月4日从//www.puressens.com/news/2017-10-cerebral-cortexidentification-important-neurons.html检索
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