大腦皮層位于大腦表面，處理認(rèn)知、語(yǔ)言和復(fù)雜功能，使我們能夠代表世界或?qū)⒆约和渡涞轿磥?lái)。通過能夠?qū)λ鼜奈覀兊奈宸N感官接收到的刺激進(jìn)行分類和關(guān)聯(lián)，皮層將這些信息聯(lián)系在一起以理解它。為此，不同類型的神經(jīng)元在胚胎發(fā)育和出生后早期建立皮質(zhì)連接。產(chǎn)生這種精密組裝的生物學(xué)機(jī)制是什么?瑞士日內(nèi)瓦大學(xué) (UNIGE) 的一個(gè)團(tuán)隊(duì)現(xiàn)已破譯了這個(gè)過程：盡管神經(jīng)元在解剖學(xué)上不同，但它們的遺傳程序仍然非常相似。事實(shí)證明，差異出現(xiàn)在這些神經(jīng)元的分子成熟過程中，必須遵循精確的節(jié)奏來(lái)建立正確的連接。這些令人驚訝的結(jié)果可以在期刊中發(fā)現(xiàn)自然。
大腦皮層管理的各種功能不是隨機(jī)分布的，而是按照精確的地圖組織的。例如，視覺區(qū)域位于后腦勺，而觸覺在側(cè)面，運(yùn)動(dòng)控制在前面。然而，為了執(zhí)行不同的功能，這些區(qū)域必須有效地溝通。領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的 UNIGE 醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)神經(jīng)科學(xué)系教授 Denis Jabaudon 解釋說(shuō)：“這一點(diǎn)不斷得到驗(yàn)證：例如，為了接球，視覺和運(yùn)動(dòng)區(qū)域必須協(xié)調(diào)一致。”這些聯(lián)系對(duì)于人類構(gòu)建連貫的世界愿景至關(guān)重要。但是，必須做出選擇以使關(guān)聯(lián)不會(huì)出錯(cuò)并且選擇最有用的關(guān)聯(lián)。
一個(gè)共同的基因分區(qū)以不同的節(jié)奏播放
皮質(zhì)區(qū)域之間的連接由所謂的“區(qū)域間皮質(zhì)投射神經(jīng)元”(ICPN) 提供，它向其皮質(zhì)目標(biāo)發(fā)送電信號(hào)。“要讓皮質(zhì)區(qū)域進(jìn)行通信，系統(tǒng)必須精確連接”，Denis Jabaudon 指出，“要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，必須在正確的地點(diǎn)和正確的時(shí)間建立不同類型的連接。”為了了解這種現(xiàn)象是如何發(fā)生的，Denis Jabaudon 團(tuán)隊(duì)的研究員 Esther Klingler 博士和他們的同事研究了出生后小鼠中負(fù)責(zé)觸覺和運(yùn)動(dòng)技能的區(qū)域之間的聯(lián)系是如何建立的。“令我們驚訝的是，兩個(gè) ICPN 種群的遺傳程序總體上沒有不同，盡管它們的解剖結(jié)構(gòu)不同。然而，控制他們表達(dá)的節(jié)奏差異很大。”
因此，建立給定類型連接的神經(jīng)元發(fā)展得更快，而其他發(fā)展得更慢，連接到其他皮質(zhì)區(qū)域。“我們的工作表明，在神經(jīng)元中創(chuàng)造多樣性并不總是需要主要的遺傳多樣性。看來(lái)在這種情況下，樂譜是相似的，只是音樂的節(jié)奏發(fā)生了變化。”
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