【青年报】为海马区绘制图谱,中国科学家完成这一突破性研究

发布时间:2024-02-05

如果说了解世界需要一张世界地图,那么要了解大脑也需要这样一张全面的地图,而要绘制这张地图,对影响学习记忆的核心脑区——海马脑区的描绘尤其重要。2024年2月2日,《科学》期刊在线发表了题为《Whole-brain spatial organization of hippocampal single-neuron projectomes》的研究论文。该研究解析了海马神经元的空间联接规律,并建立了小鼠海马脑区单神经元的全脑介观投射联接图谱的数据库。这一数据库也是目前世界上最大的单神经元全脑投射图谱数据集。 

今日发表的这一研究成果由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心(神经科学研究所)领衔,与华中科技大学苏州脑空间信息研究院、海南大学、中国科学院昆明动物研究所、临港实验室、上海脑科学与类脑研究中心等多家单位的科研团队合作完成。  

中国科学院脑智卓越中心徐春研究员领衔的研究团队充分发挥了团队攻关的组织优势,三维重构了上万个小鼠海马区单神经元的全脑投射轴突形态。这些海马神经元的胞体覆盖了海马的各个亚区和海马多维轴向的不同位置,是目前世界上最大的单神经元全脑投射图谱数据集。   

“我们团队多是偏生物科学专业,这次却要做很多偏计算机和数学的工作,有很长一段时间在反复考虑要用什么样的方法,这是很大的挑战,但也是一个很好的学科交叉的机会。”徐春介绍说,研究中,团队开创性地将轴突投射路径与机器识别算法相结合,更加有效快捷地分析了小鼠海马神经元的341种主要投射模式的形态相似性,最终归纳总结出43种全脑投射细胞类型。    

“脑疾病的很多机制、诊治靶点都和海马有关系,清晰地绘制了海马图谱,对未来解析这些靶点会有很大的意义。”通讯作者之一、临港实验室研究员李澄宇这样表示。他举了个例子,比如做脑机接口,如何让盲人也能产生空间投射,就需要结合海马脑区来开展,有了图谱可以更清晰地来进行投射。

该研究产生的小鼠海马区单神经元的全脑介观投射图谱的数据库,以及相应的海马长轴信息和空间转录组信息,都已经通过脑科学数字脑门户网站公开共享(https://mouse.digital-brain.cn/hipp)。“通过构建门户网站向全世界开放数据,我们希望能带动和引领未来这个领域更多更深入的研究。”徐春表示。     

来源 青年报记者 刘晶晶 2024年2月2日

http://www.why.com.cn/wx/article/2024/02/02/17068647581356980158.html

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