研究升级了最大的神经元类型数据库之一

研究升级了最大的神经元类型数据库之一
在体内记录并标记抑制神经元(白色),以及其他抑制细胞类型(蓝色和黄色)。信贷:艾琳娜Cid。西班牙卡哈尔(CSIC)

西班牙马德里西班牙研究委员会卡哈尔研究所(CSIC)的研究人员与美国弗吉尼亚州乔治梅森大学生物工程系合作进行的一项研究更新了世界上最大的神经元类型数据库之一Hippocampome.org。

这项研究发表在杂志上公共科学图书馆生物学表示到目前为止执行的最全面的映射在体内重新编码并被识别.这一重大突破可能使计算机对海马体(大脑中与记忆功能有关的区域)的整个神经回路进行有生物学意义的建模。

哺乳动物大脑皮层的回路由两种神经元组成:兴奋性神经元,它释放一种叫做谷氨酸的神经递质;抑制性神经元,它释放伽马氨基丁酸,中枢神经系统的主要抑制剂。“‘兴奋性’和‘抑制性’活动之间的平衡对话至关重要.识别几种类型的兴奋性和抑制性细胞的作用对于更好地理解大脑运作是至关重要的,”卡哈尔研究所神经电路实验室主任Liset Menendez de la Prida解释说,他领导了CSIC的这项研究。

在海马体这个与记忆功能有关的大脑区域中,已知有39种兴奋性主要细胞和85种抑制性神经元。这几种细胞类型的活动模式是非常具体的。所有这些信息现在都汇集在Hippocampome.org网站上,这是一个由乔治梅森大学神经信息学中心五年前创建的数据库。该数据库集成了目前所有关于啮齿类动物海马体中超过120种神经元的形态学、生物物理学、遗传特性、连通性和放电模式的知识。

这一升级,之所以成为可能,多亏了对在卡哈尔研究所,将允许注释和分类高密度大脑记录,这对脑机接口至关重要。乔治梅森大学教授、神经信息学中心主任乔治·阿斯科利说:“到目前为止,我们对神经细胞的大部分知识来自于实验室准备,这些准备将感兴趣的组织部分从大脑的其他部分分离出来。”阿斯科利补充说:“这种与活体动物活动记录的新联系,将改变游戏规则,实现大脑和记忆功能的真实规模的计算机模型。”

新颖的计算模型和机器学习应用

Hippocampome.org提供的新信息可能会影响更现实的预测模型的发展,这些模型将神经多样性作为信息源。这项工作的结果将有助于解码与复杂认知过程相关的信号,其中单细胞活动的信息是必不可少的。

海马体就是如此,它建立了一系列经历的神经表征,随后以一种非常特定的方式重新激活,以编码、存储和检索记忆。为了更好地理解这段代码,我们需要分解混合神经元表示。现在,包含在Hippocampome.org上的额外数据可能会提供所需的标签,以开始使用来自人工智能的现代工具解构代码。


进一步探索

神经回路如何达到兴奋和抑制之间的平衡

更多信息:Alberto Sanchez-Aguilera等人,通过整合体内单细胞表型和电路功能,对Hippocampome.org进行了更新,公共科学图书馆生物学(2021)。DOI: 10.1371 / journal.pbio.3001213
西班牙国家研究委员会(CSIC)提供
引用:研究升级了最大的神经元类型数据库之一(2021年,5月27日),检索自2021年6月1日//www.puressens.com/news/2021-05-largest-databases-neuronal.html
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