【新華社】迄今構(gòu)建規(guī)模最大的小鼠單神經(jīng)元全腦投射圖譜問世

文章來源:腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心  |  發(fā)布時間:2022-04-02  |  【打印】 【關(guān)閉

  

  作者:張建松 2022-04-01 09:47 來源:新華社

  在我國科學(xué)家努力下,迄今構(gòu)建規(guī)模最大的小鼠單神經(jīng)元全腦投射圖譜問世。3月31日,國際學(xué)術(shù)期刊《自然—神經(jīng)科學(xué)》以封面文章形式在線發(fā)表了相關(guān)研究論文。

  這項研究由中國科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心嚴(yán)軍研究組、徐寧龍研究組與華中科技大學(xué)蘇州腦空間信息研究院、武漢光電國家研究中心龔輝團隊合作完成。

  據(jù)中國科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心研究組組長嚴(yán)軍研究員介紹,神經(jīng)元是大腦信息處理的基本單元,小鼠大腦中約有上億個神經(jīng)元。神經(jīng)元通過軸突,將信號投射到不同腦區(qū),從而使大腦中的信息交流。神經(jīng)元在大腦中的長程投射,如同交通網(wǎng)絡(luò)中的干線一樣,至關(guān)重要。

  前額葉皮層是大腦的控制中心,在決策、工作記憶、注意力等高級認知功能中扮演重要角色,其結(jié)構(gòu)和功能的異常,會導(dǎo)致多種腦疾病。前額葉神經(jīng)元投射范圍很廣,幾乎覆蓋大部分腦區(qū)。目前,在單個神經(jīng)元水平上,前額葉神經(jīng)元軸突投射的規(guī)律還不清楚。

 

  小鼠大腦前額葉皮層6357個單神經(jīng)元的全腦投射圖譜(中國科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心供圖) 

  我國科學(xué)家進行的這項最新研究,在國際上率先重構(gòu)了小鼠大腦前額葉皮層6357個單神經(jīng)元的全腦投射圖譜,基本覆蓋了所有類型,并建立了迄今規(guī)模最大的小鼠單神經(jīng)元全腦投射圖譜數(shù)據(jù)庫。這是此前國際上所有研究小鼠單神經(jīng)元全腦投射數(shù)量的兩倍以上。

  嚴(yán)軍課題組通過數(shù)年努力攻關(guān),自主開發(fā)了一套國際領(lǐng)先的神經(jīng)元形態(tài)重構(gòu)軟件。通過定量刻畫神經(jīng)元軸突形態(tài)的相似性,首次發(fā)現(xiàn)小鼠前額葉皮層中存在64類神經(jīng)元投射亞型,進一步深入研究還揭示出前額葉皮層內(nèi)部聯(lián)接和外部投射的規(guī)律,提出前額葉皮層可能的工作模型。