也就是說，需要一個神經(jīng)元村來處理大腦中的感覺輸入。例如，當一條線出現(xiàn)在我們的視野中時，神經(jīng)元網(wǎng)絡會一起放電并向整個大腦發(fā)送信息，以識別該線的顏色、方向、運動和其他特征。這些網(wǎng)絡由多種類型的神經(jīng)元組成，其中一些神經(jīng)元發(fā)送興奮信號，增加其他神經(jīng)元放電的可能性，還有一些發(fā)送抑制信號，降低其他神經(jīng)元放電的可能性。研究人員觀察到興奮性神經(jīng)元的微調(diào)網(wǎng)絡產(chǎn)生特定的連接模式，將具有相似功能特性的神經(jīng)元連接在一起。相比之下，抑制性神經(jīng)元被認為比興奮性神經(jīng)元建立的特異性連接要少，與附近表現(xiàn)出廣泛功能特性的神經(jīng)元發(fā)生突觸。 2017 年 3 月，馬克斯·普朗克佛羅里達神經(jīng)科學研究所 (MPFI) 的研究人員在《Neuron》上發(fā)表了一項研究，挑戰(zhàn)了這一觀點，證明抑制性神經(jīng)元參與微調(diào)的功能特異性網(wǎng)絡，與興奮性神經(jīng)元類似。研究人員懷疑這些網(wǎng)絡的異常可能在多種大腦疾病中發(fā)揮作用，包括自閉癥和發(fā)育障礙。
MPFI David Fitzpatrick 實驗室的研究人員 Dan Wilson 和 Gordon Smith 懷疑，之前的研究沒有觀察到這種功能組織有兩個主要原因。首先，大多數(shù)抑制性神經(jīng)元連接的研究都集中在小鼠大腦上，而且越來越清楚的是，皮質(zhì)回路的組織可能存在顯著的物種差異。第二個是現(xiàn)有的成像技術不足以可視化除小鼠以外的物種中抑制性神經(jīng)元的功能特性和網(wǎng)絡連接。
通過采用紐約大學 Gord Fishell 實驗室首創(chuàng)的一項最新技術，MPFI 團隊首次能夠從基因角度瞄準雪貂視覺皮層中的抑制性神經(jīng)元，該模型系統(tǒng)為雪貂視覺皮層中的抑制性神經(jīng)元的原理提供了許多見解。與包括靈長類動物在內(nèi)的多種哺乳動物相關的皮質(zhì)回路組織和發(fā)育。該技術使研究小組能夠可視化特定抑制性神經(jīng)元的活動，而使用傳統(tǒng)方法很難看到這些活動，而傳統(tǒng)方法在可視化興奮性神經(jīng)元方面更有效。在對這些細胞的功能特性進行成像后，他們使用抗體標記技術生成另一組圖像，在這些圖像中他們可以區(qū)分抑制性神經(jīng)元的不同亞型。然后，他們采用了為本研究開發(fā)的新技術，使他們能夠匹配這兩組圖像中的單個神經(jīng)元，以便他們能夠識別單個抑制性神經(jīng)元的亞型和功能活動。
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