写于 2017-04-04 04:09:03| 云顶娱乐首页| 股票

Salk研究人员以单细胞分辨率绘制视网膜神经元之间的功能连接通过将明确定义的视觉输入与视网膜的电输出进行比较,Salk生物研究所的研究人员能够首次追踪连接个体的神经元电路具有视网膜神经节细胞的光感受器,从眼睛到大脑携带视觉信号的神经元他们的测量结果发表在2010年10月7日的“自然”杂志上,不仅揭示了神经回路中单个神经元基本分辨率的计算结果

但也揭示了视网膜用于将颜色信息传递到大脑的神经代码“没有人见过整个输入 - 输出转换由视网膜完整电路以单细胞分辨率进行,”资深作者EJ Chichilnisky说,博士,系统神经生物学实验室的副教授“我们认为这些数据将使我们更加深入了解视觉系统中的神经元计算并最终可以帮助我们构建更好的视网膜植入物“使实验成为可能的基本要素之一是由加利福尼亚大学的一个高能物理学家的国际团队开发的独特的神经记录系统,圣诞老人;波兰克拉科夫AGH科技大学;英国格拉斯哥大学这个系统能够同时记录由数百个视网膜输出神经元产生的微小电信号,这些信号将有关外部视觉世界的信息传输到大脑

这些记录是高速制作的(超过一千万个样本)每一秒都具有精细的空间细节,足以检测甚至局部完整的细小和密集间隔的输出细胞群体,称为“侏儒”视网膜神经节细胞视网膜神经节细胞根据它们的大小,它们形成的连接以及它们的分类进行分类

对视觉刺激的反应可能有很大差异尽管它们存在差异,但它们都有一个共同点 - 长轴突延伸到大脑并构成视神经的一部分视觉处理开始于光子进入眼睛中的一个或多个视网膜中的1.25亿个光敏神经细胞这个第一层细胞被称为视杆细胞,它将信息转换为电子三重信号并将它们发送到中间层,中间层又将信号传递给20个左右的不同类型的视网膜神经节细胞

在早期的一项研究中,Chichilnisky和他的团队发现每种类型的视网膜神经节细胞形成一个覆盖视觉空间的无缝格子将完整的视觉图像传输到大脑在当前的研究中,博士后研究人员和共同第一作者Greg D Field博士及其合作者放大了这些视网膜神经节细胞层与锥形完整晶格之间的连接模式

受体Salk研究人员同时记录了数百个视网膜神经节细胞,并根据密度和光响应特性,确定了5种细胞类型:ON和OFF小鼠细胞,ON和OFF遮阳伞细胞以及小型双层细胞,共占约75%所有视网膜神经节细胞的结构要解决感受野的精细结构 - 小的,不规则形状的窗户,n视网膜中的欧元观察世界 - 作者使用十倍较小像素的刺激“我们检测到光敏感的点状岛,而不是光敏感的区域,而是光谱敏感区域的信息

”对于个别锥体,这些点状岛屿的地图不仅允许研究人员重新创建在视网膜中发现的完整锥形马赛克,而且还可以得出结论哪个锥体信息视网膜神经节细胞“仅通过刺激输入细胞并进行高密度记录从输出单元中,我们可以识别所有单独的输入和输出单元,并找出谁与谁连接,“Chichilnisky Chichilnisky和他的团队发现,ON和OFF小侏儒和梧桐细胞的数量每个都采样对红色敏感的锥体群

或者绿灯,小型细胞以惊人的非随机方式对这些锥体进行采样得到了对蓝光敏感的锥体的强烈输入 该研究部分由Helen Hay Whitney基金会,德国研究基金会,国立卫生研究院,查普曼基金会,米勒科学基础研究所,波兰科学和高等教育部,Burroughs Wellcome Trust提供资金

,McKnight基金会,国家科学基金会,斯隆基金会,工程和物理科学研究委员会以及爱丁堡皇家学会研究人员也为这项工作做出了贡献,包括共同第一作者Jeffrey L Gauthier,博士,Martin Greschner,Timothy A Salk研究所系统神经生物学实验室的Machado,Lauren H Jepson和Jonathon Shlens,加州大学圣克鲁兹分校Santa Cruz粒子物理研究所的共同第一作者Alexander Sher和Alan Litke,Deborah E Gunning和Keith格拉斯哥大学物理与天文系的Mathieson,物理与应用学院的Wladyslaw Dabrowski克拉科夫AGH科技大学计算机科学系,纽约哥伦比亚大学统计系和理论神经科学中心Liam Paninski - 图1:能够记录数百个视网膜神经节细胞,EJ Chichilnisky他的团队可以追踪个体光感受器(红色,绿色和蓝色点)与个体视网膜神经节细胞的联系

信用:EJ Chichilnisky博士和Nature Image 2:由国际高能物理学家团队开发的独特神经记录系统,能够同时记录由数百个视网膜输出神经元产生的微小电信号,是研究的基本要素之一记录电极显示在前景和视网膜神经节细胞的背景中信用:EJ Chichilnisky博士,Salk研究所用于生物学研究图3:视网膜中的光感受器将视觉信息转换为电信号和将它们发送到中间层,中间层又将信号传递给20个左右不同类型的视网膜神经节细胞

信用:Jamie Simon,Salk生物研究所 - 网上: