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      科學(xué)家創(chuàng)建了對(duì)小鼠大腦神經(jīng)元進(jìn)行分類(lèi)的過(guò)程
      
			
      
				2019-03-15 09:36:22
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			  來(lái)源：
			
      
		
      
				
		
      
			
      據(jù)估計(jì)，人類(lèi)大腦中包含大約1000億個(gè)神經(jīng)元，通過(guò)無(wú)數(shù)個(gè)連接完成無(wú)數(shù)任務(wù)。那么我們?nèi)绾卫斫饷總€(gè)神經(jīng)元發(fā)揮的作用呢?作為美國(guó)BRAIN計(jì)劃的一部分，來(lái)自冷泉港實(shí)驗(yàn)室(CSHL)的科學(xué)家們已經(jīng)概述了一種方法，不僅可以根據(jù)神經(jīng)元的外觀進(jìn)行分類(lèi)，還可以根據(jù)神經(jīng)元與其他神經(jīng)元的通信能力進(jìn)行分類(lèi)。
      

      科學(xué)家創(chuàng)建了對(duì)小鼠大腦神經(jīng)元進(jìn)行分類(lèi)的過(guò)程
      

      那么，為什么這有必要呢?可以這樣想：如果你要繪制一個(gè)城市，你需要一個(gè)合理的系統(tǒng)來(lái)識(shí)別街道，建筑物和地標(biāo)，并理解它們之間的區(qū)別。以類(lèi)似的方式，在映射大腦時(shí)，為了理解它們彼此之間的關(guān)系，命名和區(qū)分神經(jīng)元類(lèi)型是合乎邏輯的。
      

      CSHL小鼠腦細(xì)胞圖譜中心的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Z. Josh Huang教授解釋說(shuō)，要將神經(jīng)元分類(lèi)為特定的神經(jīng)元類(lèi)型，“需要的是整個(gè)細(xì)胞的綜合圖像，然后標(biāo)記像這樣的細(xì)胞 - 量化它們并將它們記錄在整個(gè)大腦中進(jìn)行比較。這種情況從未實(shí)現(xiàn)，但技術(shù)終于迎頭趕上。“
      

      現(xiàn)在，在最新一期的Cell Reports中，來(lái)自美國(guó)和中國(guó)的Huang及其同事描述了他們?nèi)绾蝿?chuàng)建一個(gè)以適當(dāng)全面的方式對(duì)小鼠大腦中的神經(jīng)元進(jìn)行分類(lèi)的過(guò)程。
      

      據(jù)該團(tuán)隊(duì)稱(chēng)，新平臺(tái)包含了大腦繪圖的四個(gè)主要方面：
      

      首先，該團(tuán)隊(duì)通過(guò)辨別細(xì)胞類(lèi)型特有的關(guān)鍵遺傳線(xiàn)索來(lái)識(shí)別和標(biāo)記相同形狀的神經(jīng)元。重要的是，因?yàn)檫@種遺傳信息描述了神經(jīng)元的突觸是如何構(gòu)建的，所以它還可以指示神經(jīng)元能夠與哪些其他細(xì)胞進(jìn)行通信。
      

      其次，通過(guò)尖端技術(shù)，科學(xué)家們能夠?qū)φ麄€(gè)大腦進(jìn)行成像。這種“廣角”觀察神經(jīng)元類(lèi)型的家庭區(qū)域?yàn)榈谌矫嫣峁┝朔浅Ｖ匾谋尘埃褐亟ā?/p>

      通過(guò)將單神經(jīng)元分辨率的圖像和遺傳標(biāo)記與整個(gè)大腦的“圖譜”配對(duì)，該團(tuán)隊(duì)可以精心“重建”大腦，提供每個(gè)神經(jīng)元類(lèi)型位置的數(shù)據(jù)。
      

      最后，通過(guò)這些有關(guān)形狀，連通性和位置的信息，計(jì)算生物學(xué)家可以處理數(shù)字，確定任何一種細(xì)胞類(lèi)型的相關(guān)性和獨(dú)特性，以及什么不是。
      

      作為一個(gè)概念驗(yàn)證，Huang和CSHL計(jì)算神經(jīng)科學(xué)家Partha Mitra專(zhuān)門(mén)研究了在皮質(zhì)中發(fā)現(xiàn)的軸突 - 軸突細(xì)胞(AAC)。盡管在位置，形狀和目的方面已經(jīng)非常具體，但團(tuán)隊(duì)確定實(shí)際上有各種各樣的AAC亞型。
      

      根據(jù)Huang的說(shuō)法，BRAIN Initiative將繼續(xù)改進(jìn)他們的過(guò)程，直到神經(jīng)元分類(lèi)不僅容易，而且是為了準(zhǔn)確地繪制整個(gè)大腦的第二天性。
      
			

			
        
      
			
      
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