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研究人员发现神经连接映射了前所未有的细节

里斯本尚帕里莫德未知中心的一组神经科学家已经能够绘制出大脑中长距离的单个神经连接。领导这项研究的Leopoldo Petreanu说:“这是对局部回路和遥远站点之间的神经输入的首次测量。”在这样做的过程中,Petreanu及其合著者NicolásMorgenstern和Jacques Bourg还发现,大脑的连接比以前想象的要复杂。他们的结果发表在《自然神经科学》杂志上。

Petreanu说:“我们想了解大脑的结构,但是我们的大脑接线图仍然很粗糙。”“除了地方一级,我们不知道各个轴突之间如何连接。”

多亏了他们实验室开发出的涉及用激光对神经进行刺激的新技术,科学家们才能够追踪老鼠大脑中称为丘脑的大脑结构与可见皮层部分之间的轴突活动。通过丘脑,来自视网膜的视觉刺激。

视觉皮层是分层的。其中之一,称为L4,实际上是大部分视觉输入进入皮层的入口,并且包含高度双向双向互连的神经元小群。已经提出它们可以充当视觉信号的某些特征的放大器,例如,增强外部世界中物体的边缘。但是,如何实现这一目标以及它们如何与大脑的远程输入进行交互以整合视觉信息尚不清楚。

现在,彼得雷努(Petreanu)和他的团队发现了可以证明这一假说的事实:如果L4中的两个神经元相互连接,那么一个从丘脑投射到其中一个神经元的轴突将“分叉”,以便也连接到其他。这意味着这些相互连接的神经元从丘脑接收相同的输入,并不断在它们之间来回传递信号。Petreanu认为,这种机制可以在这些小的神经回路中产生放大作用。

还有更多的东西:一旦传入的视觉输入沿着丘脑的轴突从丘脑中的细胞移动到L4中的细胞(已经进行了一些处理),它们就会被单向传输以进行更高级别的处理,传递到称为L2 / 3的另一层。因此,今天的普遍观点是“视觉处理是跨层的串行过程”,Petreanu说。

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