艾伦研究所(Allen Institute)绘制了高分辨率的“组织结构图”，用于连接大脑

 
西雅图艾伦研究所的研究人员说，新的和改进的鼠标大脑图不仅揭示了不同区域之间的连接方式，而且还揭示了这些连接如何以分层方式进行排序。
他们补充说，这项研究的背后的作图技术由《自然》杂志今天发表，可以揭示阿尔茨海默氏症，帕金森氏症或精神分裂症等疾病如何纠缠人脑。
这项研究产生的地图在技术上被称为中等规模的“连接套”。它与大脑的接线图，组织图或地铁图相比有各种不同。该地图的初始版本于5年前发布，当时被誉为大脑科学的里程碑。
就像早期版本的《艾伦小鼠脑部连接图集》一样，新发布的地图是通过向小鼠的大脑中注入黑夜发光病毒，然后跟踪大脑冲动如何点亮不同类型的脑细胞而创建的。
研究的主要作者之一朱莉·哈里斯(Julie Harris)对GeekWire表示：“在上一张地图中，我们无法描述哪个路径来自哪个细胞。”哈里斯(Harris)是艾伦研究所(Allen Institute)的分支机构艾伦脑科学研究所神经解剖学的副主任。
这次，该团队专注于大脑皮层和丘脑之间的连接，丘脑是感觉输入的中继中心。哈里斯说，人们认为大脑的这些区域之间的相互作用在认知和记忆中起着作用-“我们所知道的东西可能会因阿尔茨海默氏病而变得不正确。”
哈里斯说，原始数据使它看起来好像一切都连接在一起。但是，更详细的分析使这些连接的层次化“组织结构图”属性成为了更加明确的焦点。
与感觉信息(例如视觉和嗅觉)相关的皮质区域在层次结构上趋于降低。与更高级别功能相关的区域(例如，调用由熟悉的气味引起的内存)往往更高。
关联关系在层次结构中向上移动而不是在层次结构中向下移动时具有特征性的模式，但并非总是遵循这些模式。
研究合著者，艾伦脑科学研究所首席科学家兼总裁克里斯托夫·科赫(Christof Koch)在新闻稿中说：“这不是一个简单的等级制，就像一个单步上升的步骤。” “下一步将是直接观察神经元如何通过其电活动传递信息，以确认这种模式很重要。”
此动画图像显示了来自位于皮质层上的五种不同类型的神经元的轴突通路。电影中每种神经元类型的颜色都是假的。 (艾伦学院图片)
哈里斯强调说，新地图与旧地图一样，为正常的老鼠脑组织了组织结构图。她和她的同事现在正在分析经过基因工程改造以发展为阿尔茨海默氏病症状的小鼠的连接方式可能有何不同。
这样的分析可能会指出修复患病大脑错接的新方法，并开辟治疗人类患者的新领域。
神经科学家仍然有很长的路要走，要完整了解鼠标的大脑细胞之间大约1000亿个连接，更不用说人脑中的数百万亿个连接了。但是，制图技术的每一次改进都使我们的大脑工作更加清晰。
“这些连接是神经元彼此交流的主要方式，”资深研究作者曾洪奎(Alleni for Brain Science)的结构科学执行董事曾鸿奎说。 “大脑中复杂而复杂的网络，它们的不同路径和子系统，会处理我们看到的一切，我们的运动，记忆和感受。了解大脑的连通性是了解大脑如何工作的基础。”