當(dāng)你點(diǎn)擊閱讀這個(gè)故事時(shí),你大腦頂部的一條細(xì)胞帶向你的脊椎發(fā)出信號(hào),然后傳到你的手上,告訴你食指的肌肉用恰到好處的壓力按下來(lái)激活你的鼠標(biāo)或軌跡板。
現(xiàn)在,一系列新研究表明,負(fù)責(zé)啟動(dòng)這一動(dòng)作的大腦區(qū)域——控制運(yùn)動(dòng)的初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮層——有多達(dá) 116 種不同類型的細(xì)胞,它們協(xié)同工作以實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。
這 17 項(xiàng)研究于 10 月 6 日在線發(fā)表在《自然》雜志上,是美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院大腦研究通過(guò)推進(jìn)創(chuàng)新神經(jīng)技術(shù) (BRAIN) 計(jì)劃支持的一個(gè)龐大的研究人員聯(lián)盟五年工作的結(jié)果,旨在確定無(wú)數(shù)大腦某一部分的不同細(xì)胞類型。這是生成整個(gè)大腦圖譜的長(zhǎng)期項(xiàng)目的第一步,以幫助了解我們大腦中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)如何控制我們的身心,以及在出現(xiàn)精神和身體問(wèn)題時(shí)它們?nèi)绾伪黄茐摹?/p>
“如果你認(rèn)為大腦是一個(gè)極其復(fù)雜的機(jī)器,我們?cè)趺茨懿幌确纸馑⒘私馑牧慵屠斫馑?”加州大學(xué)伯克利分校的細(xì)胞神經(jīng)科學(xué)家 Helen Bateup 問(wèn)道,他是分子和細(xì)胞生物學(xué)副教授,也是綜合其他論文結(jié)果的旗艦論文的合著者。“任何關(guān)于大腦如何工作的手冊(cè)的第一頁(yè)都應(yīng)該閱讀:這是所有的細(xì)胞成分,這是它們的數(shù)量,這是它們的位置以及它們與誰(shuí)相連。”
個(gè)別研究人員之前已經(jīng)根據(jù)它們的形狀、大小、電特性以及在其中表達(dá)的基因確定了數(shù)十種細(xì)胞類型。盡管許多是眾所周知的細(xì)胞類型的亞型,但新研究確定了大約五倍的細(xì)胞類型。例如,釋放特定神經(jīng)遞質(zhì)的細(xì)胞,如γ-氨基丁酸 (GABA) 或谷氨酸,每個(gè)細(xì)胞都有十多種亞型,可通過(guò)基因表達(dá)和電激發(fā)模式相互區(qū)分。
雖然目前的論文僅針對(duì)運(yùn)動(dòng)皮層,但 BRAIN Initiative 細(xì)胞普查網(wǎng)絡(luò) (BICCN) 于 2017 年創(chuàng)建,致力于繪制整個(gè)大腦中所有不同類型的細(xì)胞,該網(wǎng)絡(luò)由超過(guò) 1600 億個(gè)單個(gè)細(xì)胞組成,兩個(gè)都是神經(jīng)元和支持細(xì)胞稱為神經(jīng)膠質(zhì)。BRAIN 計(jì)劃由時(shí)任巴拉克奧巴馬于 2013 年發(fā)起。
“一旦我們定義了所有這些部分,我們就可以更上一層樓并開始了解這些部分如何協(xié)同工作,它們?nèi)绾涡纬晒δ芑芈罚罱K如何產(chǎn)生感知和行為以及更復(fù)雜的事物,”Bateup說(shuō)過(guò)。
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