2022年4月21日功能
研究人员使用最先进的技术绘制老鼠的嗅肾小球
探测气味并将它们区分开来是帮助动物生存和更有效地与周围环境互动的一种基本能力。已知在哺乳动物中，气味最初是由嗅觉感觉神经元处理的，这是一类持续检测和传输气味相关信息的神经元。
这些神经元项目的轴突(即神经细胞中传导脉冲的长丝状部分)到达脑中的固定位置嗅球(OB)。这一过程导致肾小球(即神经末梢簇)的形成。
肾小球在OB中的固定位置表明，它们的组织可能在哺乳动物的气味感知中起着关键作用。这鼓励了一些神经科学家更仔细地研究这些神经末梢簇，希望揭示更多关于这种哺乳动物的信息嗅觉系统．
最近，美国马萨诸塞大学医学院、哈佛大学和麻省理工学院(MIT)布罗德研究所、斯坦福大学的研究人员利用最先进的技术和技术，对老鼠嗅觉肾小球的组织进行了更深入的研究。他们的分析概要发表在自然神经科学使他们能够生成小鼠OB中嗅觉肾小球位置的详细地图。
开展这项研究的研究人员之一保罗·l·格里尔(Paul L. Greer)说:“我们试图解决神经生物学中一个基本的、尚未解决的问题，我认为这个问题很有趣。bob游戏．“换句话说，我们感兴趣的是动物如何检测和区分数百万种不同的化合物，而这些化合物之间只相差一个原子。许多杰出科学家的工作为这个问题提供了重要的线索，但我们仍然不确切地知道大脑是如何进行计算的。”
虽然其他研究团队此前检查了OB中肾小球的组织，但到目前为止，他们只确定了这些簇的一个有限子集的位置。因此，很难推断肾小球的位置与气味辨别之间的关系。
在他们的研究中，Greer和他的同事利用最近的技术进步，生成了小鼠OB中更详细的肾小球位置图。更具体地说，他们结合了单细胞RNA测序、空间转录组学和机器学习技术。
单细胞RNA测序允许研究人员创建数千个单个细胞的转录谱，这样他们就可以了解哪些基因被表达以及表达的数量。在他们的实验中，Greer和他的同事们使用这种技术来确定老鼠鼻子中每种类型的细胞所表达的基因。
“有超过1000种不同的嗅感觉神经元格里尔解释说:“这些细胞负责检测环境中的气味，每一种不同类型的感觉神经元都能够检测一组独特的化学物质的表达。”“通过对这些细胞进行单细胞RNA测序，我们发现每种不同类型的感觉神经元都表达了一种独特的基因组合。我们认为，这些基因指示感觉神经元在大脑中向何处发送信息。”
随后，格里尔和他的同事使用机器学习算法分析他们用单细胞RNA测序收集的数据。这使得他们能够绘制出一张地图，勾画出老鼠OB中大多数感觉神经元发送气味相关信息的大脑区域。
格里尔说:“我们认为，这项研究为嗅觉信息如何进入大脑提供了迄今为止最好的路线图，我们相信这将有助于更大的科学界发现大脑用来解码气味识别的机制。”
“虽然我们认为这是一个重要的进步，但这只是向前迈出的一步，还有很多有待发现。”
未来，该研究团队创建的小鼠嗅觉肾小球图谱可用于更精确的研究，探索小鼠OB中肾小球的位置与气味处理之间的关系。这张地图提供了新的有价值的见解，但它仍然不完整。在接下来的研究中，格里尔和他的同事们计划填补缺失的漏洞，然后通过实验集体验证他们的发现。
格里尔补充说:“此外，我们在最近的工作中研究的细胞只是一个非常复杂的电路中的第一个连接。”“未来的工作将识别信号网络中更深层次的细胞图，这对于描述气味是如何解码的以及动物对外部环境的内部感知是如何产生的至关重要。”
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