大腦皮層中的神經(jīng)元是哺乳動物大腦中涉及復(fù)雜運動功能、感覺知覺和認(rèn)知的一個區(qū)域，可以具有非常不同的品質(zhì)和特征。已知這些神經(jīng)元是在胚胎發(fā)育過程中形成的，它們的特性和功能在出生后不斷進(jìn)化。
許多過去的神經(jīng)科學(xué)研究已經(jīng)研究了皮層神經(jīng)元的形成和發(fā)育。然而，到目前為止，這些都無法明確定義支持其在出生前后逐漸成熟的調(diào)節(jié)機制。
哈佛大學(xué)、布羅德研究所、麻省理工學(xué)院(MIT)、馬克斯普朗克精神病學(xué)研究所和歐洲其他研究所的研究人員最近對大腦中的單個皮質(zhì)細(xì)胞進(jìn)行了深入的整合單細(xì)胞表觀基因組和轉(zhuǎn)錄分析老鼠和狨猴。他們的研究結(jié)果發(fā)表在《自然神經(jīng)科學(xué)》上，為控制新皮質(zhì)中不同類型細(xì)胞早期和晚期發(fā)育的調(diào)控策略提供了一些新的思路。
“我們想了解大腦皮層中的神經(jīng)元，大腦中負(fù)責(zé)熟練運動功能、感覺感知和認(rèn)知的區(qū)域，是如何產(chǎn)生并連接在一起的，”進(jìn)行這項研究的研究人員之一保拉·阿洛塔 (Paola Arlotta) 告訴醫(yī)療速遞。“我們已經(jīng)研究這些過程近二十年了，我們最近的研究為這個謎題增添了另一塊。”
小鼠皮層第 5 層的特寫，顯示了不同類型的興奮性神經(jīng)元，它們將皮層連接到不同的大腦區(qū)域。第 5 層中的不同神經(jīng)元類型表達(dá)了 SATB2(綠色)、FEZF2(紅色)和 CTIP2(藍(lán)色)的組合。信用：丹妮拉迪貝拉。
為了更深入地了解支持皮層神經(jīng)元發(fā)育的調(diào)控策略，Arlotta 和她的同事使用不同的最先進(jìn)技術(shù)和遺傳方法進(jìn)行了多項分析。這些方法使他們能夠定義在不同年齡的個體類型的神經(jīng)元中優(yōu)先表達(dá)的基因。
該團(tuán)隊分析了來自不同年齡的小鼠和狨猴大腦的皮層神經(jīng)元。在這些不同的年齡，神經(jīng)元處于不同的發(fā)育階段，因此具有不同的特征。
“我們研究了多個年齡，當(dāng)神經(jīng)元做不同的事情時，例如出生或與其他神經(jīng)元建立聯(lián)系或?qū)Νh(huán)境刺激作出反應(yīng)，”Arlotta 解釋說。“我們還研究了調(diào)節(jié)這些基因產(chǎn)生的基因組區(qū)域是否在某個年齡或另一個年齡可用。這使我們能夠確定基因是否活躍，以及控制它們的機制是什么。我們隨著時間的推移，但也跨物種。”
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