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《Science | 小鼠内耳区婴儿社会行为的神经元》

  • 编译者： 李康音
  • 发布时间：2024-07-30

  • 2024年7月25日，耶鲁大学 Marcelo Dietrich 教授团队在国际顶尖学术期刊 Science 上发表了题为Neurons for infant social behaviors in the mouse zona incerta 的研究论文。

    母爱是一个安全的基础，有助于减轻婴儿的压力反应（例如哭叫），并使婴儿能够学习和形成对其发育至关重要的联系。因此，识别婴儿大脑中对与母亲作出反应的神经元对于理解大脑和行为发展的神经机制至关重要。

    该研究阐明了小鼠幼崽与母亲分离和团聚过程中的情感纽带的神经基础。当小鼠幼崽与母亲团聚时，大脑中未定带（zona incerta，ZI，位于丘脑和豆核束之间的一条由散在细胞组成的灰质带）中表达生长抑素的神经元的活性增加，调节这种神经元群体的活动将影响幼崽的压力反应和学习行为。这表明这些神经元在协调与母亲的关系中发挥关键作用，并对幼鼠的行为和生理产生积极影响。这一发现为哺乳动物母婴关系的形成提供了新线索，帮助人们更好地了解大脑发育如何影响行为。

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    • 来源专题：战略生物资源
    • 编译者：李康音
    • 发布时间：2024-02-03
    • 2024年2月2日，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）和华中科技大学苏州脑空间信息研究院的研究人员在 Science 期刊发表了题为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。 研究人员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。通过海马单细胞投射图谱的数据库构建与分析，研究团队开创性地将轴突投射路径与机器识别算法相结合，阐述了海马神经元前后轴的轴突投射路径，为研究海马投射下游脑区之间的关系提供了新的视角，同时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。 该研究将投射细胞类型与空间转录组数据进行联合分析，鉴定了与不同投射细胞类型空间分布相关的基因，揭示了全新的海马神经元投射模式以及海马体内外靶区的协调投射规律，阐明了双侧大脑投射的新规律，扩展了领域内的层状理论，全面展示了胞体与轴突末梢的空间映射关系，解析了海马神经元胞体位置与投射模式的对应关系，发现了海马单细胞的空间投射规律。 这些研究成果为研究海马神经元相关的功能和疾病提供了环路和分子基因的靶点，为左右脑半球的信息交流和相互调节提供了新的证据，为研究海马神经元各种脑功能提供了详实的投射信息参考，为海马输出环路功能研究提出了海马神经元投射模式的新方向，为海马参与学习记忆、空间认知、导航、焦虑、应激等多种功能提供新的神经环路理论指导。 该研究构建的小鼠海马区单神经元的全脑介观投射图谱数据库已经通过脑科学门户网站公开共享（https://mouse.digital-brain.cn/hipp）。中国科学院脑科学数据与计算中心开发了集可视化、交互和分析为一体的工具，并提供数据下载服务。
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  • 《小群神经元是鼠标歌曲的开关》
    • 来源专题：生物安全网络监测与评估
    • 编译者：yanyf@mail.las.ac.cn
    • 发布时间：2019-06-17
    • 杜克大学的研究人员已经在小鼠大脑中分离出一组神经元，这些神经元对于制作雄性小鼠在寻找潜在配偶时产生的吱吱作响的超声波“歌曲”至关重要。 事实上，他们现在能够很好地理解这些神经元，以便能够使鼠标按指令唱歌或使其静音，使其无法唱歌，即使它想要给伴侣留下深刻的印象。 这种理解和控制水平是持续寻找允许人类形成语音和其他通信声音的机制的关键进步。研究人员对大脑的语音产生广泛感兴趣，并与鸣禽和老鼠一起作为人类的模型。 “我们有兴趣了解老鼠如何制作这些'情歌'，正如我们在实验室中所说的那样，”Katherine Tschida说道，他在Duke神经生物学的Richard Mooney和Fan Wang实验室担任博士后研究员。 。 在这项研究中，Tschida和她的同事们专注于中脑的一部分，称为导水管周围灰质，或简称PAG，因为他们从其他人的先前工作中知道它将是发声回路中的关键角色，她说。 利用Wang实验室开发的技术，他们能够定位和分离PAG电路中涉及的特定神经元，然后对它们进行实验。 通过一种名为光遗传学的光学方法选择性地转动神经元，研究人员发现它们可以让老鼠立即开始唱歌，即使它是独自一人。 另一方面，沉默PAG神经元的活动使得追逐雄性老鼠无法唱歌，即使它们坚持所有其他求爱行为。 女性对沉默类型的兴趣不大，这也表明歌唱行为是小鼠生存的关键。 Tschida说，这两项实验都确定了这种“稳定而独特的神经元群体”是行为和声音交流之间的关键渠道。这项工作将出现在8月7日的Neuron版本中，但是在6月中旬在网上发布。 “这些神经元是发声的基础。但它们并不能确定歌曲的各个部分，”Tschida说。 “这是发声的'门'。” 将于明年加入康奈尔大学的Tschida表示，该研究现在将追踪PAG与下游神经元的连接，例如与语音盒，肺和嘴通信。他们会向上游的行为中心努力，告诉老鼠有一个女性礼物，他应该开始唱歌。 研究人员希望能够更全面地了解为什么老鼠会在不同的环境中产生不同的音节。 “我们知道他们这样做，但不知道大脑的哪些部分会驱使这种行为，”Tschida说。 ——文章发布于2019年6月14日
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