中文字幕理论片,69视频免费在线观看,亚洲成人app,国产1级毛片,刘涛最大尺度戏视频,欧美亚洲美女视频,2021韩国美女仙女屋vip视频

歡迎加入

腦發(fā)育學(xué)術(shù)討論群

神經(jīng)環(huán)路學(xué)術(shù)討論群

添加小編微信

brainnews_11

-留言腦發(fā)育/神經(jīng)環(huán)路研究群-

哺乳動(dòng)物腦的絕大部分為大腦皮質(zhì)，參與執(zhí)行感覺感知、隨意運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)生，以及情感、認(rèn)知、學(xué)習(xí)和記憶等多種功能。根據(jù)其與皮質(zhì)下以及其他皮質(zhì)的特異性傳入和傳出聯(lián)系，大腦皮質(zhì)被分為不同的區(qū)域。

從發(fā)育上講，大腦皮質(zhì)起源于端腦泡中的原始大腦半球，后者可分為不同的部分。原始大腦半球的內(nèi)側(cè)部發(fā)育為海馬結(jié)構(gòu)（也稱為原皮質(zhì)），腹側(cè)部發(fā)育為嗅皮質(zhì)（也稱為古皮質(zhì)），而背側(cè)部發(fā)育為同型皮質(zhì)（也稱為新皮質(zhì)）。

原皮質(zhì)和古皮質(zhì)在進(jìn)化上出現(xiàn)較早，而同型皮質(zhì)/新皮質(zhì)在進(jìn)化中出現(xiàn)較晚，并在脊椎動(dòng)物中充分?jǐn)U展，最終在哺乳動(dòng)物中以當(dāng)前形式呈現(xiàn)。目前人們普遍認(rèn)為原皮質(zhì)和古皮質(zhì)在細(xì)胞構(gòu)筑上多為3～5層，而同型皮質(zhì)/新皮質(zhì)為6層結(jié)構(gòu)。

同型皮質(zhì)/新皮質(zhì)的不同功能區(qū)域（人類約為180個(gè)，小鼠約為30個(gè)）平鋪在皮質(zhì)層中，包括各種感覺的初級(jí)和高級(jí)感覺皮質(zhì)，初級(jí)和次級(jí)運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)，以及執(zhí)行多種整合功能的聯(lián)絡(luò)皮質(zhì)。

大量的神經(jīng)示蹤和在體神經(jīng)影像研究表明，這些新皮質(zhì)的不同區(qū)域共同形成了一個(gè)層次化的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有功能上不同的模塊，模塊內(nèi)部和模塊之間具有不同的前饋和反饋通路。

海馬結(jié)構(gòu)（HPF）也是一個(gè)復(fù)雜的多腦區(qū)結(jié)構(gòu)，主要包括海馬區(qū)，下托復(fù)合體以及內(nèi)側(cè)和外側(cè)內(nèi)嗅皮質(zhì)。這些腦區(qū)的神經(jīng)元相互連接形成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)是HPF參與學(xué)習(xí)、記憶、空間定向和情緒調(diào)節(jié)等多種功能的基礎(chǔ)。特別是沿著HPF的背腹軸存在顯著的功能差異：背側(cè)HPF主要介導(dǎo)空間定向，而腹側(cè)HPF主要介導(dǎo)情緒調(diào)節(jié)。

許多分子、解剖學(xué)和生理學(xué)研究揭示在大腦皮質(zhì)和海馬結(jié)構(gòu)的不同腦區(qū)具有多種神經(jīng)元亞型，其細(xì)胞性質(zhì)的多樣性可能與它們所參與的神經(jīng)回路中的特定功能有關(guān)。但是，仍需進(jìn)行系統(tǒng)的研究，以便完整了解這些腦區(qū)中細(xì)胞類型的數(shù)量和分布，為理解大腦不同區(qū)域皮質(zhì)之間的相互聯(lián)系及其內(nèi)在功能提供線索。

同型皮質(zhì)和HPF都包含兩大類神經(jīng)元，谷氨酸能興奮性神經(jīng)元和GABA能抑制性神經(jīng)元，每類神經(jīng)元都包含多種亞型。根據(jù)其細(xì)胞構(gòu)筑層次和長(zhǎng)程投射模式，可將谷氨酸能神經(jīng)元分為不同的亞型。

它們?cè)趨^(qū)域間軸突投射模式中的巨大差異構(gòu)成了層級(jí)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。根據(jù)其胚胎起源、放電特征和局部連接模式的不同，同型皮質(zhì)和海馬中的GABA能中間神經(jīng)元亦被分為不同的亞型。

圖1. 同型皮質(zhì)和HPF轉(zhuǎn)錄組學(xué)細(xì)胞類型分類

單細(xì)胞RNA測(cè)序（scRNA-seq）研究已經(jīng)系統(tǒng)地表征和定義了同型皮質(zhì)和海馬各個(gè)腦區(qū)中的細(xì)胞類型。研究人員借助單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組分析在小鼠的兩個(gè)同型皮質(zhì)腦區(qū)，主要視覺皮層（VISp）和前外側(cè)運(yùn)動(dòng)皮層（ALM），定義出了133種細(xì)胞類型，并且發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)腦區(qū)具有相同的GABA能中間神經(jīng)元亞型，但具有不同的谷氨酸能神經(jīng)元亞型。

圖2. 同型皮質(zhì)和HPF的GABA能神經(jīng)元分類

此外，研究人員使用Patch-seq方法同時(shí)分析了來自小鼠視皮質(zhì)的大量GABA能中間神經(jīng)元的轉(zhuǎn)錄組學(xué)，電生理和形態(tài)學(xué)特性，發(fā)現(xiàn)這三種模式之間具有很好的一致性。這些研究證明了使用高度可擴(kuò)展的scRNA-seq方法進(jìn)行全面的細(xì)胞類型普查的有效性和能力，將其作為進(jìn)一步研究腦回路的結(jié)構(gòu)和功能的基礎(chǔ)。

在該文中，研究人員在成年小鼠整個(gè)同型皮質(zhì)和HPF中，借助兩個(gè)不同的scRNA-seq平臺(tái)（10x和SMART-Seq）分析了130萬個(gè)細(xì)胞。研究人員開發(fā)了一種共識(shí)聚類方法來合并這兩個(gè)數(shù)據(jù)集，從而得出了一個(gè)細(xì)胞類型分類法，包括388種轉(zhuǎn)錄組類型，其中364種是神經(jīng)元的。

該研究覆蓋范圍廣，使其能夠在整體中定義神經(jīng)元細(xì)胞類型的組成。通過比較同型皮質(zhì)和HPF，該研究發(fā)現(xiàn)同型皮質(zhì)中的所有GABA能神經(jīng)元亞型均出現(xiàn)在HPF中，而HPF還包含其他獨(dú)特的GABA能神經(jīng)元亞型。另一方面，來自不同HPF腦區(qū)的谷氨酸能神經(jīng)元亞型高度不同，但這些細(xì)胞亞型均出現(xiàn)在同型皮質(zhì)中。

許多同型皮質(zhì)的谷氨酸能神經(jīng)元亞型在多個(gè)腦區(qū)均有出現(xiàn)，并沿皮質(zhì)表層顯示出類似梯度的基因表達(dá)變化。同樣的，在海馬和下托谷氨酸鈉神經(jīng)元亞型亦按多個(gè)維度進(jìn)行排布。

該研究揭示了整個(gè)同型皮質(zhì)和HPF的分子組織結(jié)構(gòu)，表明這兩個(gè)主要的大腦結(jié)構(gòu)在進(jìn)化上具有保守的細(xì)胞和環(huán)路構(gòu)筑模式。

原文鏈接：

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(21)00501-8#%20

參考文獻(xiàn)

Yao Z, van Velthoven CTJ, Nguyen TN, Goldy J, Sedeno-Cortes AE, Baftizadeh F, Bertagnolli D, Casper T, Chiang M, Crichton K, Ding SL, Fong O, Garren E, Glandon A, Gouwens NW, Gray J, Graybuck LT, Hawrylycz MJ, Hirschstein D, Kroll M, Lathia K, Lee C, Levi B, McMillen D, Mok S, Pham T, Ren Q, Rimorin C, Shapovalova N, Sulc J, Sunkin SM, Tieu M, Torkelson A, Tung H, Ward K, Dee N, Smith KA, Tasic B, Zeng H. A taxonomy of transcriptomic cell types across the isocortex and hippocampal formation. Cell. 2021 May 13:S0092-8674(21)00501-8. doi: 10.1016/j.cell.2021.04.021. Epub ahead of print. PMID: 34004146.