脑机启侦|研究揭示细胞类型如何塑造人类大脑网络(12.8)

摘要:近日,罗格斯大学(Rutgers University)脑健康研究所(Brain Health Institute, BHI)和高级人类脑成像研究中心(Center for Advanced Human Brain Imaging Research, CAHB

图片来源:Nature Neuroscience

近日,罗格斯大学(Rutgers University)脑健康研究所(Brain Health Institute, BHI)和高级人类脑成像研究中心(Center for Advanced Human Brain Imaging Research, CAHBIR)的研究人员在《自然·神经科学》(Nature Neuroscience)杂志上发表了一项重要研究。该研究揭示了不同类型的大脑细胞如何协同工作,形成支持从感觉处理到复杂决策等一切活动的大型功能网络,为理解大脑健康与疾病开辟了新的途径。

研究介绍

大脑的功能特性源自其皮层内多种类型的细胞,皮层是大脑最外层的部分,负责许多复杂的心理任务。神经科学研究的一个主要目标是理解我们的遗传、分子和细胞过程是如何支持大脑的组织特性,这些特性可以通过功能性磁共振成像(fMRI)来测量。

历史上,科学家们通过检查死后的人类组织样本或使用侵入性技术在动物身上进行研究,如组织结构分析(histology)、追踪神经通路、测量电活动(electrophysiology)或观察特定区域受损后的变化(lesion methods),以研究大脑的组织特性。然而,随着基因技术和成像技术的进步,研究人员现在可以更精确地研究人类大脑细胞的组织方式。

研究方法

在这项研究中,罗格斯大学的研究团队利用最新开发的死后基因表达图谱,这些图谱描绘了基因在不同脑区中的差异表达情况,从而探索不同的细胞类型如何在普通人群的大脑网络研究中空间分布。

研究人员发现,某些细胞类型的分布与大脑皮层中的特定网络相吻合,这不仅体现在单个细胞类型层面,也体现在多变量细胞特征或“指纹”层面。

这些发现突显了人类大脑功能组织与其细胞基础之间的联系。”该研究的资深作者、罗伯特·伍德·约翰逊医学院精神病学副教授Avram Holmes说,他同时也是罗格斯脑健康研究所和高级人类脑成像研究中心的核心成员。“这项研究对理解大脑功能的细胞基础在健康和疾病状态下的作用具有重要意义。

研究意义

这项研究为未来的探索奠定了基础,旨在进一步了解我们多样化细胞类型如何在大脑网络中协同工作,并测试其他潜在的细胞贡献模型。Holmes指出,未来的研究应该探讨如何将这些多样化细胞定义的层级结构整合到分析中,并考虑活体大脑功能的替代模型。

来源:启真脑机智能基地

相关推荐