脑连接图谱 | 摆脱黑匣子,清楚认识大脑
每个细胞之间以及不同类型的细胞间存在着极其复杂的联系,因此,想要彻底理解的话,从整体上或群体上来描绘这种联系显然是不够的。于是,科学家们开始基于细胞类型,在单个细胞水平上描绘这种联系。美国华盛顿艾伦脑科学研究所的Hongkui Zeng就是其中一员。
Zeng的团队采用了“顺行”、“逆行”追踪来研究神经细胞上发出的特殊结构——轴突的投射,所谓顺行追踪就是从胞体到末梢,看胞体发出的投射到哪里,逆行追踪正好相反,是从末梢到胞体,看末梢来自于哪里。当然,他们还用了其他方法,以单个神经元的形态学为基础,看各个神经元投射的起止点。
美国霍华德·休斯医学研究院的研究人员则正在绘制果蝇每个神经元和突触的图谱。
脑连接图谱研究离不开成像技术、样品处理技术,以及计算机技术的进步。艾伦脑科学研究所就正在机器学习算法的帮助下,准备构建小鼠大脑神经连接的虚拟图谱。
脑连接中蕴含着海量的特异性,如果不了解这种特异性,我们对行为、功能的理解就只能是基于“黑匣子”,因为我们缺乏生理学基础来理解神经元的活性和行为。以脑连接图谱为代表的“连接组学”将填补我们所缺失的基础信息。
Nature 2019
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