本文转自:澎湃新闻大脑结构的神秘宛若宝藏|探索“大脑森林”奥秘,上海科研团队建立小鼠神经联接数据库( 二 )


本文转自:澎湃新闻大脑结构的神秘宛若宝藏|探索“大脑森林”奥秘,上海科研团队建立小鼠神经联接数据库
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图注(A)6357个前额叶单神经元在前额叶亚区的分布和全脑轴突形态 。 (B)神经元形态学分类 。 64个前额叶投射神经元亚型在前额叶亚区和皮层深浅的分布 。 (C)前额叶内部连接网络的模块化和等级结构 。 (D)前额叶投射亚型与基因亚型的关系(CT皮层丘脑神经元在PL-ORB脑区) 。
通过与脑智卓越中心徐宁龙团队、华中科技大学龚辉团队、脑智卓越中心全脑介观神经联结图谱平台等多个团队合作 , 该研究获得161个小鼠的全脑成像数据 , 并从中成功重构出了6357个前额叶单神经元轴突形态(图A) 。
本文转自:澎湃新闻大脑结构的神秘宛若宝藏|探索“大脑森林”奥秘,上海科研团队建立小鼠神经联接数据库】在获得前额叶单神经元投射图谱后 , 研究团队利用自主开发的聚类分析方法 , 定量刻画比较神经元轴突形态的相似性 , 获得了64个投射亚型 , 并绘制出这些神经元亚型在前额叶亚区的分布和皮层深浅层的分布(图B) 。 此外 , 研究团队通过建立高空间分辨率的前额叶内部联接网络 , 发现前额叶内部联接网络具有模块化的性质和等级结构(图C) 。 通过与前额叶转录组数据进行关联分析 , 并利用逆向示踪和单分子荧光原位杂交技术后 , 发现单个转录组亚型对应着多个投射亚型这一重要规律(图D) 。
该研究开发了在脑图谱大数据中高效重构神经元的软件FNT , 成功构建了小鼠前额叶单神经元投射图谱 , 发现了前额叶存在64个神经元投射亚型和前额叶内部连接存在模块和等级结构 , 为理解前额叶的工作机制提供了线索 。 其中 , 单个转录组亚型对应多个投射亚型这一规律 , 进一步突显出了单神经元投射图谱对于神经元分类的重要性 。
蒲慕明院士指出 , 这个研究旨在研究小鼠大脑的精细结构 , 而只有在结构的基础上 , 才能更好地了解大脑的功能 , 从而惠及人工智能发展以及脑部疾病治疗 。