皮层细胞类型树描述了大脑神经元的多样性

生命之树描述了生活的演变，并寻求定义物种之间的关系。同样地，细胞类型树旨在将大脑中的细胞组织成群体并彼此描述它们的关系。

科学家们长期以来一直在思考大脑的细胞类型树看起来像。现在,一个国际合作由贝勒医学院的安德烈亚斯·托利亚斯博士、德国大学Tübingen的菲利普·贝伦斯博士和瑞典斯德哥尔摩卡罗林斯卡学院的里卡德·桑德伯格博士领导的研究小组在《科学》杂志上发表了一篇文章自然这提供了到目前为止大脑中神经类型的多样性最详细和完整的特征之一。

用补丁-SEQ揭开皮质细胞类型树的形状

神经学家通常用三个基本特征来描述神经元：他们的解剖学，或它们如何在显微镜下看起来;他们的生理学，或它们在刺激时如何应对;并且，最近，它们表达的基因，其被称为转录组。

对于这项研究，研究团队使用了一种经过实验挑战的技术，他们在几年前开发，称为补丁SEQ。该技术允许它们收集一个大型多模式数据库，包括单一的遗传，解剖和生理信息细胞在老鼠的运动皮层。

“收集所有这三个基本特性相同的神经元是关键,使我们有了更深的理解运动皮层神经元是如何彼此相关的和清晰的视图树的细胞类型的样子,“co-first作者费德里科•Scala博士说贝勒托利亚斯实验室博士后助理。

同为第一作者、贝伦斯实验室研究科学家的德米特里·科巴克(Dmitry Kobak)博士描述说，虽然神经元的广泛遗传家族具有独特的解剖和生理特性，但在每个家族中，神经元表现出广泛的解剖和生理多样性。重要的是，所有三个基本的神经元特征(解剖学、生理学和转录组)都是相关的，这使得该团队能够发现它们之间有趣的联系。

“我们的数据支持视图，即皮质细胞类型的树可能看起来更像是一个大叶子的香蕉树，而不是一个有许多小的树的橄榄树。这个视图提供了一种更简单的模型来描述我们发现的神经元的多样性大脑。我们认为，这种更简单的观点将导致更加原则的了解，为什么我们在大脑中有这么多的细胞类型，以便开始以及它们所用的，“Tolias，Brown基金会赋予神经科学椅和主任贝勒的神经科学和人工智能中心。

在这个比喻中，神经元遵循一个由不同的、不重叠的科级分支组成的层次，就像香蕉树的大叶子。在每个家族中，神经元的遗传、解剖和生理特征都在不断变化，并且这三种特征在一个家族中都是相互关联的。在平行中，在作品中同时出版细胞，来自西雅图大脑科学研究所的科学家获得了鼠标视觉皮质强调的非常相似的结果，这一观点细胞类型可能是大脑电路的一般建筑原理。

---

---