发布时间:2019-01-21 15:59 原文链接: Neuron:科学家们发现大脑左右半球之间的突触连接

  大脑皮层中的200亿个神经元中的每一个都接收来自其他神经元的数千个突触连接,从而形成复杂的神经网络。神经网络的存在使感觉,感知,运动和更高的认知功能成为可能。而对神经科学家来说,神经元接收的突触输入的功能特性,输入的来源,以及它们在树突中的排列方式是十分值得研究的问题。在最近发表在《Neuron》杂志上的一篇文章中,MPFI的研究人员揭示了神经元树突状区域中远距离和局部突触输入的排列的功能顺序,这可能在协调网络活动中发挥重要作用。

  研究人员通过一种被称为“胼胝体”的纤维束连接两个皮质半球的突触信号输入,从而在小鼠视觉皮层中探索了相关问题。他们开发了一种方法,允许他们可视化神经元的个体树突棘,进而表征它们的功能特性。

图片.png

(图片来源:Max Planck Florida Institute for Neuroscience)

  为了观察单个树突的活动,作者等人使用了一种先进的成像技术,该技术依赖于检测为荧光变化的钙信号。通过观察活体大脑中活动的树突棘“亮光”,它们可以为动物提供不同的视觉刺激并确定哪种最有效。与视觉皮层中的大多数细胞一样,树突棘有选择地响应视觉场景中边缘的方向,因此这是他们为每个脊柱定义的功能特性。然后确定脊柱是否从胼胝体接受突触信号输入。

  功能聚类表示树枝状结构域内连接的特异性的精细空间模式,其可以将具有相似属性并且源自不同网络的输入汇集在一起。 结合树突区域中脊柱功能聚类可以放大其对神经元反应的影响的证据,视觉皮层中的神经元可以使用该策略对来自两个半球的方向匹配输入产生稳健响应,从而有助于无缝感知 视觉世界。 类似的结构可以应用于连接皮质的其他区域的胼胝体连接。


相关文章

大脑衰老最易受3种危险因素影响

人脑中有一个“弱点”,这是一个特定的高阶区域网络,不仅在青春期后期发育,而且在老年时也表现出较早的退化。发表在《自然·通讯》上的一项新研究发现,这个大脑网络特别容易受到精神分裂症和阿尔茨海默病的影响。......

人类大脑已保存千万年

在所有其他软组织都已分解的情况下,大脑器官却保存了下来——一项对自然保存了数百年或数千年的人类大脑的研究发现了1300多个这样的案例,其中一些大脑有1.2万余年的历史。3月20日,相关成果发表于《英国......

《自然》:眼睛竟是大脑的免疫屏障

人们说眼睛是心灵的窗户,我们用眼睛观察世界,也用眼睛表达爱慕、喜悦、冷漠和厌倦。除了主观上的情感外溢,从解剖学的角度来说,眼睛是中枢神经系统的延伸,在分子和细胞水平上与大脑有许多相似之处。借助眼睛这个......

Science:新研究揭示大脑如何形成环境地图的机制

清晨,当你走进厨房时,你很容易确定自己的方向。为了煮咖啡,你会走近一个特定的位置。也许你会走进储藏室,快速吃点早餐,然后走向汽车,驶向工作地点。来自美国贝勒医学院、斯坦福大学和合作机构的神经科学家对这......

睡梦中,你的大脑如何清理垃圾

当你甜蜜入梦时,大脑并没有闲着,正在进行一些重要的后勤维护工作,比如加强认知、巩固记忆等。一项近期发表在英国《自然》杂志上的研究就发现了睡眠中大脑进行垃圾清除的重要机制。大脑在白天消耗能量和吸收营养物......

新发现:用电刺激大脑使人更容易被催眠

新研究发现,向大脑的特定部位发送电脉冲会使人更容易被催眠。虽然研究处于早期阶段,但最终可能会推动催眠疗法更广泛地应用于治疗慢性疼痛等疾病。相关研究1月4日发表于《自然心理健康》。美国斯坦福大学的Afi......

西湖大学:揭示神经元调控大脑血流新路径

该校生命科学学院特聘研究员贾洁敏团队的相关研究,揭示了神经元调控大脑血流新路径。他们发现了一座架在神经元与血管之间的“新桥梁”——类突触(NsMJ)。通过类突触,谷氨酸能神经元可直接作用于动脉血管平滑......

SciAdv:科学家揭示肠道微生物组对于儿童大脑发育和功能的影响及关联

目前,新出现的研究证据表明,肠道微生物组或与机体的认知功能结局和神经发育障碍存在一定关联,但目前研究人员并未详细阐明肠道微生物代谢对经典神经发育的影响,近日,一篇发表在国际杂志ScienceAdvan......

大脑中的“GPS”赋予高级空间感知能力

太阳的东升西落,城市的东西南北,过马路要左右看……在人们的日常生活中,大脑的空间感知作用扮演着重要角色。无论是寻找方向、定位目标还是记忆场景,都需要大脑对空间信息的处理和记忆。然而,这个过程是如何在大......

电脑脑植入技术创新:突破性疗法让创伤性脑损伤患者找回失去的认知功能

对于患有创伤性脑损伤的人来说,认知功能,如记忆、注意力和情绪调节,可能变得异常困难。但纽约市威尔康奈尔医学院的神经学家尼古拉斯·希夫指出,“对于这种问题,目前还没有疗法,尽管它是如此普遍”。现在,在一......