2022年9月12日功能
一项对斑马鱼的研究探索了气味处理背后的神经回路是如何随着时间发展而发展的
几十年来,神经科学家一直在试图了解动物和人类是如何处理感官信息的。虽然他们的工作带来了许多重要的发现,但仍有许多问题没有得到解答。
在哺乳动物和许多其他动物中,现在已知气味是由大脑处理的嗅球位于大脑前部的大脑区域。然后,嗅球将与嗅觉和气味有关的信息发送到身体的其他部位,以便进一步处理。
宾夕法尼亚大学医学院的研究人员最近进行了一项研究斑马鱼旨在更好地理解参与气味分析的受体和引导线索。他们的研究结果发表在神经科学杂志,提供了关于嗅觉球中嗅觉神经元靶向的神经通路的有趣的新见解。
“我们正在试图了解在发育过程中,分析气味的大脑回路是如何组装的,”开展这项研究的研究人员之一乔纳森·雷珀(Jonathan Raper)告诉《医学快讯》(Medical express)。bob游戏“我们在斑马鱼上进行了研究,那里的胚胎很容易获得,正向和反向遗传都是可能的,转基因很容易,而且有可能成像活胚胎中嗅觉轴突的生长。”
Raper和他的同事们最近的工作主要集中在一类被称为Netrins的轴突引导分子上,这类分子目前仍不为人所知。过去的研究已经暗示了这些分子在嗅觉脑回路形成中的可能作用。
在他们的实验中,研究人员试图对网蛋白表达进行深度表征和建模。此外,他们还研究了netrin1a (ntn1a)、netrin1b (ntn1b)及其受体unc5b、dcc和neo1a的几个netrin分子突变中的原肾小球(即斑马鱼嗅球中被嗅觉感觉神经元靶向的结构)的靶向性。
“我们的一般方法是通过CRISPR在目标基因中产生推定的功能缺失突变体,或者收集其他人产生的突变系,”Raper解释道。“然后,我们将这些突变体与转基因系配对,其中一个特定的嗅觉感觉神经元子集被荧光标记。我们比较了突变型和野生型兄弟胚胎中这些标记轴突的轴突定位,以确定突变是否影响轴突寻路。”
Raper和他的同事收集的研究结果表明,许多引导通路影响嗅球中嗅觉感觉神经元的目标。他们似乎也证实了之前的一个假设,即斑马鱼嗅球中的ntn1a和ntn1b网蛋白突变系具有吸引作用嗅感觉神经元目标是所谓的中央区原肾小球。
研究人员的深入分析已经帮助确定了十多种可能影响嗅球中嗅觉感觉轴突定位的引导线索和受体。基于他们的发现,该团队现在正在设计一个模型,总结斑马鱼的嗅球是如何随着时间发展的,这可以指导该领域的进一步研究。
雷珀说:“我们发现的每一个引导线索和受体都在很大程度上促进了气味处理,但迄今为止我们检测的突变体都不是致命的,它们中的任何一个的缺失都不会对嗅觉线路产生灾难性的影响。”“这表明,与全球范围内组织嗅觉目标的少量线索不同,大量线索在发育过程中被招募来改善目标,并‘调整’电路以适应。生态位斑马鱼祖先在过去遇到的。”
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