脑连接的新蓝图揭示了中央监管机构的广泛接触
![Shown here in green are branches, or axons, from cells in the substantia nigra region that connect to the midbrain. Red spots label where cells connect. Credit: Lauren McElvain / Kleinfeld lab / UC San Diego 脑连接的新蓝图揭示了中央监管机构的广泛接触](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2021/1-newblueprint.jpg)
来自咖啡来散步向邻居说咖啡的每日活动,通过古老的脑结构沉积在颅骨中心附近来实现。
被称为基础的神经元簇Ganglia.是用于调节大量日常电机和行为功能的中心集线器。但是,当基底神经节中的信号传导削弱或破裂时,衰弱的运动和精神病疾病可以出现,包括帕金森病,Tourette的综合症,注意力缺陷多动障碍(ADHD)和强迫症的强迫症。
尽管其对控制行为的核心重要性,但信息从基础神经节流向其他信息的具体,详细的路径脑区仍然仍然是较差的。现在,加州大学圣地亚哥,哥伦比亚大学的Zuckerman研究所和他们的同事的研究人员已经产生了精确的地图脑来自基底神经节的最大输出核的连接,一个被称为Cignia Nigra的区域映射reticulata,或SNR。调查结果提供了该地区架构的蓝图,揭示了新细节和令人惊讶的影响水平与基础神经节相连。
结果是由助理项目科学家Lauren Mcelvain的结果,并在UC San Diego教授David Kleinfeld教授的神经学实验室以及Zuckerman Institute校长Rui Costa的实验室,于4月5日出版神经元。
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该研究建立了对基底神经节在电机系统等级中的地位的新了解。据研究人员称,从连接地图中出现的新识别的途径可能是潜在的途径,用于帕金森病的干预和与基础神经节联系的其他疾病。
“通过手中的详细电路图,我们现在可以计划研究以确定每种途径传达的具体信息,如何将下游神经元对控制运动以及每个输出途径的功能障碍如何导致基础神经节疾病的不同症状,“MELVAIN说。
通过推进创新的Neurotechnologies®(大脑)计划,通过推进NIH的大脑研究,研究人员通过应用现代神经科学工具集在遗传学,病毒跟踪,全脑解剖学自动显微成像和自动显微镜成像中使用现代神经科学工具集在小鼠中开发了新的蓝图。图像处理。结果表明,关于联系广度的令人惊讶的新见解。
“这些结果是大脑倡议支持的研究人员正在使用最新的大脑映射工具,以基本的方式改变我们对大脑电路中的联系方式的理解,”NIH的大脑倡议。
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以前的工作强调,基底神经节架构由闭环主导,输出投影连接回输入结构。新的研究揭示了SNR广播甚至降低电机和行为系统的水平。这包括一组大量的脑干区域,其直接连接到脊髓和电机核,通过少量的干预连接控制肌肉。
“MCELVAIN博士领导的新发现提供了重要的课程电机控制“生物科学划分教授(神经生物学部分)和物理科学部(物理系)的教授说。”“大脑不控制虽然是命令的层次,如自我的”神经网络“- 驾驶汽车,但通过中间管理方案,通知行政规划师的同时引导电机输出。“
值得注意的是,根据研究人员,投资于电动机系统低水平的SNR神经元具有分支的轴突,该分支轴突同时投射到负责高阶控制和学习的大脑区域。以这种方式,新描述的SNR神经元的连通性从根本上联系在大脑高水平和低水平的过程中。
“具体的事实基底神经节输出神经元项目到特定的下游脑核,还将这些信息播放到更高的电机中心对大脑如何选择在特定背景下的动作,以及如何了解未来的行动如何,“哥伦比亚神经科学教授,哥伦比亚的阴道医师和外科医生,以及Zuckerman Institute的首席执行官的神经科学和神经科教授。
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