研究描述了第一个地图斑马鱼神经活动的行为

在一项研究发表在《科学》杂志上神经元,神经学家Champalimaud基金会与哈佛大学的神经学家合作,描述了第一次活动地图解决单个细胞和斑马鱼的行为在整个大脑。

“这开辟了新的可能性为研究神经回路中大脑迈克尔说:“org,首席研究员Champalimaud神经科学计划。“为了理解大脑是如何工作的,我们必须可以记录大脑活动的细胞,神经元,同时能够与动物的行为”。直到最近,可用方法允许研究人员监测活动,只有一小部分大脑中的神经元,但“现在,我们可以系统地记录通过斑马鱼整个大脑的活动,它包含大约十万个神经元,同时我们使用高速视频监控运动。”

克劳迪娅Feierstein,实验室的博士后org博士解释说,“通过观察大脑,而鱼试图跟随旋转视觉模式通过移动它的眼睛和尾巴,我们能够识别特定的大脑结构参与这些行为,以及不同模式的活动反映了感觉和运动的不同方面处理。”

这种方法的优点之一是,因为整个大脑活动地图记录从一个单一的鱼,而不是拼凑跨多个实验,可以比较神经回路组织在不同的个体。“当我们谈论大脑活动地图,“org”博士说一个重要的问题是电路在不同的动物在多大程度上是相似的。正是我们能预测我们将如何找到特定的大脑从一个到另一个神经元?”。

令人惊讶的是,研究显示,虽然网络的神经元调节简单的视觉运动行为是广泛分布在大脑,个人之间的模式可以极为刻板的。“如果你确定一个地区与特定活动的模式在一个鱼,你通常可以找到相同的神经元活动几微米的大脑另一个鱼。”鲁本Portugues说,一个科学家集团的哈佛Florian Engert教授合著了这项研究。这有着重要的实际后果,因为它可以建立一个详细的功能阿特拉斯的大脑,它允许研究人员定位和目标特定组的神经元。这张地图功能“块”也可以与现有的地图基因表达行为角色分配给不同的细胞在大脑中。

这种系统的方法来映射活动还使研究者发现罕见的细胞群,可能一直隐藏了几十年。“我们发现少数神经元在大脑鱼的主要视觉处理区域,称为视顶盖,从双眼集成运动信息。这是令人惊讶的,因为这个区域只有从一只眼睛直接信息。”Says Dr. Orger. "These cells are few in number, but may play an important role in the behaviour of the animal, since they allow him to decode how he is moving through the water." According to the researchers, the next step is to use optical and genetic targeting of interesting subpopulations of神经元,比如这个,并应用特定的操作,最终揭示大脑如何处理感觉信息来生成适当的运动。