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Nature:首次绘制出大脑蕈状体中的完整神经连接图

原标题:Nature:首次绘制出大脑蕈状体中的完整神经连接图

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在过去几年,通过与美国霍华德-休斯医学研究所珍妮莉亚研究园区密切合作,来自美国哥伦比亚的L. F. Abbott、德国康斯坦茨大学的Andreas Thum和英国剑桥大学的Marta Zlatic、Albert Cardona利用高分辨率三维电子显微镜技术重建神经细胞和它们通过突触形成的连接组(connectome)。探究这种神经回路将有助在未来研究大脑如何学习新事物和随后将它们作为记忆进行存储。相关研究结果于2017年8月10日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“The complete connectome of a learning and memory centre in an insect brain”。

图片来自University of Konstanz。

论文第一作者、康斯坦茨大学的Katharina Eichler在经过显微拍照的果蝇幼虫大脑中,手工记录了它们的大脑蕈状体(mushroom body)中的大约400个神经细胞,并且重建了大约1万个突触中的每一个。这项研究代表着这些研究人员为构建果蝇幼虫整个大脑的完整接线图作出的重大贡献。为此,这些来自全世界20多个实验室的研究人员正在合作重建果蝇大脑中的所有10000个神经细胞。通过为果蝇幼虫的大脑蕈状体构建模型,他们重建了这种多功能的大脑结构的将近8000个细胞。在未来两到三年内,果蝇大脑中的所有连接将会被绘制出。

Thum说,“果蝇大脑蕈状体也是一种记忆中心,在那里,感觉信息被收集,记忆被创建出来。因此,理解大脑是不可或缺的。我们不仅能够完全重建大脑中的这个至关重要的部分,而且我们也记录了单个细胞之间存在的新的神经回路连接模式。”这些新的神经回路模式已为进一步的研究计划奠定基础。

参考资料:Katharina Eichler, Feng Li, Ashok Litwin-Kumar et al. The complete connectome of a learning and memory centre in an insect brain. Nature, Published online 09 August 2017, doi:10.1038/nature23455

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