灵长类动物和非主体在其神经元的架构上有所不同

灵长类动物和非主体在其神经元的架构上有所不同
代表性轴突携带树突(ACD)神经元。(A1,A2)来自大鼠视觉皮层(生物细胞,免疫荧光);(B1,B2)CAT视觉皮层(免疫荧光);(C1,C2)雪貂视觉皮层(Biocytin);(D1,D2)猕猴前皮层(生物细胞,免疫荧光),插图显示了较高放大倍率的轴突起源;(E1,E2)人类听觉皮层(Golgi方法; D2是两张照片的蒙太奇)。顶端ACD(C2中的星号)很少见,在成年大鼠,雪貂和猕猴中评估的神经元中少于10,而在我们的人类材料中则没有。在所有情况下,轴突立即弯腰朝白质弯曲。轴突的起源为大箭头标记,小箭头表示生物细胞标记的轴突的过程。比例尺25 µm。 Credit:Elife(2022)。doi:10.7554/elife.76101

来自Petra Wahle教授的Ruhr-UniversitätBochum研究小组发展神经生物学的研究人员与曼尼海姆和尤利希的合作伙伴合作其结构的重要方面:轴突的起源,这是导致电信号传输称为动作电位的过程。结果于2022年4月20日在《期刊》上发布Elife。

轴突可以从树突中出现

到目前为止,人们认为教科书知道,轴突总是少数例外,是由神经元的细胞体产生的。但是,它也可能起源于树突,这些树突有助于收集和整合传入的突触信号。这些称为轴突携带树突。

佩特拉·瓦勒(Petra Wahle)解释说:“该项目的一个独特方面是,该团队与存档的组织和幻灯片制剂合作,其中包括多年用于教学学生的材料。”此外,还研究了一系列物种,包括啮齿动物(小鼠,大鼠),无凝结(猪),食肉动物(CAT,雪貂)以及动物学秩序灵长类动物的人类和人类。使用五种染色方法和对34,000多个神经元的评估导致该小组得出结论,非染料和灵长类动物之间存在物种差异。兴奋性锥体神经元特别是突触的大脑皮层的外层II和III的兴奋性锥体神经元显然比轴突携带的树突更少非质子。

此外,轴突携带比例的定量差异在猫和人类的物种中发现了细胞。当比较具有主要感觉和较高脑功能的猕猴皮质区域时,没有观察到定量差异。正如佩特拉·瓦勒(Petra Wahle)所描述的那样,高分辨率显微镜特别重要:“这允许检测在千分尺级上准确跟踪的轴突起源,而常规光学显微镜有时并不容易。”

该视频显示了一个猕猴的神经元(以绿色为标记),轴突(红色)来自木霉。可以以蓝色看到细胞核。学分:Ruhr-Universitaet-Bochum

进化优势仍然神秘

关于轴突携带树突的功能知之甚少。通常,神经元会整合带有抑制性输入的树突的兴奋性输入,这一过程称为somatendritic整合。然后,神经元决定输入是否足够强大,重要的是通过到其他神经元和大脑区域。携带轴突的树突被认为是特权的,因为将其去极化输入能够直接唤起行动电位,而无需躯体整合和躯体抑制。为什么这种物种的差异已经发展出来,以及它可能对新皮质信息处理的潜在优势,尚不清楚。


进一步探索

树突可能有助于神经元进行复杂的计算

更多信息:Petra Wahle等人,新皮层锥体神经元,轴突从树突中出现,在非蛋白酶中很常见,但在猴子和人类中很少见Elife(2022)。doi:10.7554/elife.76101
期刊信息: Elife

引用:灵长类动物和非蛋白酶在其神经元的建筑(2022年6月3日)中不同,2022年6月4日从//www.puressens.com/news/2022-06-primates-non-primates-non-primates-non-primates-differ-architecture-neurons检索。html
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