文化传媒有限公司网站建设,如何进行新产品的推广,门户网站的设计,广州服装设计公司排行来源#xff1a;中科院神经科学研究院摘要#xff1a;我们的大脑中存在着亿万个神经元#xff0c;在神经科学领域有一个非常重要的问题#xff0c;就是一个神经元是如何在这亿万个神经元中选择与某一些神经元形成突触联系的。演讲者#xff1a;中国科学院神经科学研究所徐… 来源中科院神经科学研究院摘要我们的大脑中存在着亿万个神经元在神经科学领域有一个非常重要的问题就是一个神经元是如何在这亿万个神经元中选择与某一些神经元形成突触联系的。演讲者中国科学院神经科学研究所徐华泰研究组邵吟淇大家下午好。我是来自神经环路发育研究组的邵吟淇接下来跟大家分享的是神经元和神经元之间通过什么方式交朋友的故事。 我们的大脑中存在着亿万个神经元在神经科学领域有一个非常重要的问题就是一个神经元是如何在这亿万个神经元中选择与某一些神经元形成突触联系的。这其实可以拿我们的社交网络来进行类比。从小到大我们会接触形形色色的人但是和我们接触最多、交流最多的其实还是我们的家人也就是说,一个家族谱系对于我们社交网络形成是非常重要的。这个“谱系”的概念在神经生物学中也是存在的。比如说一个神经前体细胞分裂之后会形成两个子代的神经元我们就称这两个子代神经元为姐妹神经元也就是说它们来自于同一个谱系。那么这两个姐妹神经元之间的交流会不会比其他非姐妹神经元之间的交流更多谱系在这两个神经元交流的过程中会不会起到作用这就是我们接下来要关注的重点。 为了回答这个问题首先我们需要解决两个小问题。第一如何在茫茫的神经元海洋中把一个谱系的细胞标记出来呢 我们使用的是一种叫做逆转录病毒的病毒工具。逆转录病毒是一种可以整合基因组的病毒。在我们用带有荧光标记的逆转录病毒去感染前体细胞之后这个前体细胞所产生的子代细胞就都会表达这样的荧光蛋白那么我们就可以在脑片上看到一个谱系的产生图一上。 第二在已经标记上一个谱系之后我们要通过什么方式去判断神经元和神经元之间的交流呢 这里我们使用的是一种在神经科学界非常传统的方法叫做电生理图一中。神经元和神经元之间的交流依赖的是电信号的传递。而电生理其实就是通过记录神经元的电发放来判断神经元和神经元之间的信息交流方式。图一下方所示就是一个很典型的通过电生理记录到的神经元的电发放。 因此结合逆转录病毒标记谱系神经元以及电生理记录这两种实验方法我们接下来就可以研究谱系对神经环路构建的影响了。 图一谱系依赖的神经环路发育的研究工具 这里我们以大脑中两个主要的脑区来总结目前科学家们的发现图二。首先是新皮层。新皮层是我们大脑中一个非常重要的结构它负责的是一些比较高级的功能比如视觉、听觉的信息处理等等。从结构上来说一个谱系的神经元在新皮层会形成一个柱状的结构非常漂亮。而电生理的结果显示这些位于柱状结构中的一个谱系的神经元会有更高的概率形成突触联系。而另外一个比较重要的脑区海马体它主要负责的功能则是记忆。一个谱系的神经元在海马体的排列是水平状的。而电生理的实验结果也显示同一个谱系的神经元之间虽然没有像新皮层那样会更倾向于形成突触联系但他们会更高概率的接受相同的抑制性输入——这也很好理解就好比我们一家人可能会因为所处的环境比较类似接受到的外界信息也比较相同。综上谱系对于我们大脑中神经环路的构建是非常重要的。 图二新皮层及海马中谱系依赖的神经环路构建 在此基础上我们实验室开展了关于下丘脑谱系依赖的神经环路发育的研究。下丘脑是一个多核团的结构它所负责的功能也比较多且复杂比如对睡眠、饮食、昼夜节律的调控等等。当我们用逆转录病毒在下丘脑标记谱系神经元的时候发现谱系相关的神经元在这里可能并不像新皮层或者海马那样有非常规律的排列方式。让我们再次回到人类的社交网络。我们的社交网络也并不一定是单单依靠家族关系确立起来的一些其他因素也会参与其中。例如我们可能会更倾向于和我们兴趣相投的人交往也会更乐于同同龄人进行交流。这类比到神经元上就可以推测是否相同类型的神经元或相同时间内出生的神经元之间的联系会更紧密因此在下丘脑这样一个比较复杂的脑区结构中可能谱系对环路的构建所起的作用只是一小部分还有更多的潜在的因素等待我们进一步发掘。未来智能实验室是人工智能学家与科学院相关机构联合成立的人工智能互联网和脑科学交叉研究机构。未来智能实验室的主要工作包括建立AI智能系统智商评测体系开展世界人工智能智商评测开展互联网城市云脑研究计划构建互联网城市云脑技术和企业图谱为提升企业行业与城市的智能水平服务。 如果您对实验室的研究感兴趣欢迎加入未来智能实验室线上平台。扫描以下二维码或点击本文左下角“阅读原文”
