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大腦神經元連接協調恰似“交響樂”

發布時間:2022-11-04 11:23:00來源: 科技日報

  人類大腦有近860億(yi) 個(ge) 神經元,每個(ge) 神經元有多達10000個(ge) 突觸,形成了一個(ge) 龐大的互連網絡,構成了行為(wei) 和認知的基礎。最新一期《科學》特刊連發4篇文章,綜述了科學家對大腦複雜連接(“連接組”)及其如何驅動大腦功能和產(chan) 生功能障礙的理解,介紹了用於(yu) 探索大腦連接的神經科學創新技術。

  《科學》雜誌高級編輯皮特·斯特恩在特刊引言中寫(xie) 道,大腦不僅(jin) 僅(jin) 是它的組成細胞。大腦中的每個(ge) 神經元都與(yu) 其他數千個(ge) 神經元連接,但不是一片嘈雜的連接聲,而是同步的交響樂(le) 。沒有平穩運行的連接,大腦隻不過是一堆神經元。

  法國波爾多大學和荷蘭(lan) 內(nei) 梅亨大學研究人員總結了大腦連接和大腦功能之間的關(guan) 係,即核心大腦功能需要通過密集連接的網絡在局部和遠處大腦區域之間進行整合。他們(men) 概述了大腦連接的功能作用及其在進化和疾病中的作用。

  德國於(yu) 利希研究中心團隊闡述了人類大腦結構連接的研究進展,並討論了在不同空間尺度上測量的重要性。連接組是指對神經元和大腦區域如何相互連接的綜合描述。然而,要充分了解連接組,就需要從(cong) 分子和細胞水平到宏觀水平,將大腦連接作為(wei) 一個(ge) 多尺度係統來處理。團隊討論了擴散磁共振成像(dMRI)和牽引成像等新興(xing) 成像技術,以及機器學習(xi) 和計算模擬,如何極大地擴展了人們(men) 對連接組的了解。

  美國斯坦福大學團隊探討了細胞類型特異性神經調節、全腦功能成像和計算建模的最新進展,揭示了大規模腦回路功能和功能障礙的新見解。這些發展有助於(yu) 開發模擬大腦功能的新方法,用以複製和探測神經係統及其行為(wei) ,從(cong) 而改進神經係統疾病(包括帕金森病)的治療方式。

  挪威奧斯陸大學團隊回顧了用於(yu) 在齧齒動物模型中繪製不同尺度的大腦連接的各種實驗技術,並討論了將這些不同的數據集組合在一起以創建大腦三維參考圖譜的方法。這種方法可促進與(yu) 其他微架構特征相關(guan) 的神經網絡組織全腦分析。(記者張夢然)

(責編:常邦麗)

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