明尼蘇達(dá)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(fù)雜得多。
在eLIFE發(fā)表的一項(xiàng)研究中，研究人員包括第一作者Aaron Kerlin博士，他是神經(jīng)科學(xué)系的助理教授，也是明尼蘇達(dá)大學(xué)醫(yī)學(xué)院光學(xué)成像和腦科學(xué)醫(yī)學(xué)發(fā)現(xiàn)團(tuán)隊(duì)的成員。首先，開(kāi)發(fā)了一種顯微鏡，可以快速成像各種樹(shù)突，其中神經(jīng)元從其他神經(jīng)元接收數(shù)千個(gè)輸入。
Kerlin博士在Janelia Research Park進(jìn)行了這項(xiàng)研究，發(fā)現(xiàn)附近樹(shù)突碎片的輸入傾向于指示關(guān)于要采取的行動(dòng)的類(lèi)似信息。
結(jié)果表明，在決策過(guò)程中，每個(gè)神經(jīng)元都有大量的小樹(shù)突，這些樹(shù)突在將信息發(fā)送給其他神經(jīng)元之前會(huì)對(duì)信息進(jìn)行處理。這表明，通過(guò)樹(shù)突的許多小片段，大腦中會(huì)發(fā)生更復(fù)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(jì)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(rèn)知障礙中，已知與突觸功能相關(guān)的蛋白質(zhì)破壞(神經(jīng)元之間的連接)可能參與其中。這些局部計(jì)算也可能被中斷，這在過(guò)去是很難調(diào)查的。
Kerlin博士說(shuō)：“現(xiàn)在，有了這些發(fā)現(xiàn)和方法，我們可能會(huì)更好地理解影響突觸功能的疾病會(huì)發(fā)生什么，以及它們?yōu)槭裁磿?huì)以這種方式影響信息處理?！?
Kerlin博士認(rèn)為，未來(lái)的研究可能包括調(diào)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(shù)突計(jì)算被破壞以及破壞的規(guī)模。
柯林博士還創(chuàng)建了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)瀏覽器，使所有研究人員都可以公開(kāi)訪(fǎng)問(wèn)整個(gè)數(shù)據(jù)集，這是他推動(dòng)開(kāi)放科學(xué)運(yùn)動(dòng)的努力的一部分。他希望這將鼓勵(lì)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(kāi)始這一領(lǐng)域的進(jìn)一步研究。
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