密歇根大學的研究發(fā)現(xiàn) 決策過程中大腦中的亞細胞計算

明尼蘇達州明尼阿波利斯2019年11月14日訊——新的研究表明，大腦中的神經(jīng)元可能比以前想象的要復雜得多。

在eLIFE發(fā)表的一項研究中，研究人員包括第一作者Aaron Kerlin博士，他是神經(jīng)科學系的助理教授，也是明尼蘇達大學醫(yī)學院光學成像和腦科學醫(yī)學發(fā)現(xiàn)團隊的成員。首先，開發(fā)了一種顯微鏡，可以快速成像各種樹突，其中神經(jīng)元從其他神經(jīng)元接收數(shù)千個輸入。

Kerlin博士在Janelia Research Park進行了這項研究，發(fā)現(xiàn)附近樹突碎片的輸入傾向于指示關于要采取的行動的類似信息。

結果表明，在決策過程中，每個神經(jīng)元都有大量的小樹突，這些樹突在將信息發(fā)送給其他神經(jīng)元之前會對信息進行處理。這表明，通過樹突的許多小片段，大腦中會發(fā)生更復雜的處理。

這些發(fā)現(xiàn)不僅有助于研究人員了解大腦的總計算能力，還有助于更好地了解一些疾病。在包括自閉癥在內(nèi)的許多認知障礙中，已知與突觸功能相關的蛋白質破壞(神經(jīng)元之間的連接)可能參與其中。這些局部計算也可能被中斷，這在過去是很難調查的。

Kerlin博士說：“現(xiàn)在，有了這些發(fā)現(xiàn)和方法，我們可能會更好地理解影響突觸功能的疾病會發(fā)生什么，以及它們?yōu)槭裁磿赃@種方式影響信息處理?！?

Kerlin博士認為，未來的研究可能包括調查自閉癥小鼠模型中神經(jīng)元的局部處理模式，以確定哪些樹突計算被破壞以及破壞的規(guī)模。

柯林博士還創(chuàng)建了一個網(wǎng)絡瀏覽器，使所有研究人員都可以公開訪問整個數(shù)據(jù)集，這是他推動開放科學運動的努力的一部分。他希望這將鼓勵理論家和其他研究人員利用這一豐富的數(shù)據(jù)集做出新的發(fā)現(xiàn)，并開始這一領域的進一步研究。

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