研究人员发现两个脑半球之间的连接的突触逻辑

Max Planck Florida神经科学研究所的研究人员已经开发出一种新的技术组合，使他们能够识别链接两个半球的各个突触的功能性质，并确定它们如何排列在神经元树枝状区域内。

每个20亿神经元在里面脑皮质收到成千上万的突触连接来自其他神经元，形成复杂的神经网络，使得具有感觉，感知，运动和更高的认知功能。最终，这些网络的功能取决于神经元细胞体内发生的事件，该细胞的细胞体类似于树木的分支并从其他神经元的轴突接收突触连接，这是一种延续的皮质网络的难题挑战神经科学家了解神经元树枝内的突触功能组织场地。这需要确定突触输入的功能特性，Neuron接收（它们是通信的），输入的源（它们来自的地方）以及它们的排列方式。在一篇新的文章中神经元，MPFI研究人员详细介绍了他们最近设计的新方法来回答这些问题，揭示了神经元在坐标网络活动中可能发挥重要作用的重要作用的遥远和局部突触投入的功能顺序。

研究生Ku-Sheng Lee以及Fitzpatrick Lab的其他成员，在鼠标中探讨了这个问题视觉皮层通过将突触输入映射，通过称为语料库胼um的纤维束将两个皮质半球链接。这种途径被认为在协调两个脑半球的活动方面发挥着关键作用，并且对于视觉系统统一我们对世界的双目观点来说。它们开发了一种方法，允许它们可视化神经元的单个树突状刺（接受兴奋性突触输入的小树枝状专业化），其功能性质，并确定它们是否接受调用投入。

可视化单个树突刺的活动，Lee等人，使用了依赖于检测到荧光变化的钙信号的高级成像技术。通过在生活大脑中观察患有活动的树突脊柱，它们可以向动物呈现不同的视觉刺激并确定哪种最有效。像视觉皮层中大多数细胞一样的树突状脊柱选择性地响应视觉场景中边缘的方向，因此这是他们选择为每个定义定义的功能性脊柱。然后确定脊柱是否接受来自胼u的突触输入，Lee等人。用直接刺激另一个半球，并看着哪个树突刺会亮起。发现通过刺激调用投入可靠且始终激活少量脊柱，然后它们已准备好解决它们如何排列在树突领域。

一个有趣的可能性是，具有相似取向偏好的调用输入可能会在树突领域内聚集在一起。以前的结果提供了通过功能性质进行突触输入进行突触输入的证据，并提出集群输入的共同可以放大它们对神经元的影响。但是，当他们执行分析时，他们发现接收调味输入的紧密对刺刺件不太可能比树突领域内的脊柱的随机分布类似的取向偏好。然后他们被认为是另一种可能性。也许将调用刺与非调用刺的聚集，具有相同的取向偏好，带有远处和局部输入的刺，具有类似的取向偏好，在树突上靠近近距离。当他们服用密闭刺，一个调用收件人和其他不调用的收件人，并检查了对对的方向偏好，他们很高兴发现它们与偶然相比更相似。

Lee等人。认识到，如果他们能够用另一种实验方法确认有序本地和调用连通性的功能证据，他们的结论将得到加强：解剖学上定义突触连接。为了实现这一点，它们使用一种称为膨胀显微镜的新技术，以使纳米级突触触点与常规光学显微镜进行解剖。结果与功能性刺激结果一致，证明表明表现出类似的气象偏好的愈伤组分输入和局部输入（源自靶心神经元的区域）在树突内聚集。

这些观察结果将功能性聚类的概念置于一个全新的背景中：“羽毛的鸟儿聚集在一起”和“对立面吸引”。功能聚类表示树突领域内的连接中的特异性的精细性空间模式，其可以将具有相似性质的输入和源自不同网络的输入。结合证据表明树枝状磁场中刺的功能聚类可以扩增它们对神经元反应的影响，视觉皮质中的神经元可以利用这种策略来产生对两个半球的定向匹配的输入的强大反应，有助于无缝感知视觉世界。可以应用类似的结构来调用链接Cortex的其他区域的调用连接，是具有用于大规模网络功能的分割的单个神经元的单个神经元内的微级组织。

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