一个研究猕猴大脑的国际研究小组已经绘制出神经递质受体,揭示了在区分内部思想和情绪与外部影响产生的思想和情绪方面的潜在作用。他们发现,受体模式定义了大脑中的关键组织原则。

新研究发现大脑受体模式将感觉和认知网络分开

综合数据集已公开,充当连接不同尺度神经科学(从微观到整个大脑)的桥梁。文章“猕猴皮层中神经递质受体表达的梯度”发表在《自然神经科学》杂志上。

布里斯托大学计算机科学系的主要作者SeanFroudist-Walsh解释说,“把大脑想象成一座城市。近年来,大脑研究一直专注于研究它的道路,但在这项研究中,我们已经取得了迄今为止最详细的交通信号灯地图——控制信息流的神经递质受体。

“我们发现了这些‘交通灯’的排列方式,这有助于我们了解它们在感知、记忆和情感方面的功能。

“这就像找到城市交通流量的钥匙,它为理解正常大脑的工作方式开辟了令人兴奋的可能性。

“可能在未来,其他研究人员可能会使用这些地图来针对特定的大脑网络和功能开发新药。

“我们的研究旨在为这些‘交通信号灯’创建最详细的地图。”

该团队使用一种称为体外受体放射自显影的技术来绘制100多个大脑区域中来自六种不同神经递质系统的受体密度图。

为了找到这些海量数据中的模式,他们应用了统计技术和现代神经影像学技术,并结合了专业的解剖学知识。这使他们能够揭示受体模式、大脑连通性和解剖结构之间的关系。

通过了解整个大脑的受体组织,希望新的研究能够更好地将大脑活动、行为和药物作用联系起来。

此外,由于受体是药物的靶标,该研究在未来可以指导针对特定大脑功能的新疗法的开发。

Froudist-Walsh博士补充说:“下一步,我们的目标是使用这个数据集来开发大脑的计算模型。

“这些受大脑启发的神经网络模型将帮助我们了解正常的感知和记忆,以及患有精神分裂症或受‘神奇蘑菇’等物质影响的人的差异。

“我们还计划更好地整合跨物种的发现——将经常在啮齿动物中进行的详细电路级神经科学与人类观察到的大规模大脑活动联系起来。”

在整合神经影像数据的皮质中创建可公开访问的受体表达图谱可以加速跨物种翻译。

“它通过人脑计划的EBRAINS基础设施免费提供给神经科学界,以便其他计算神经科学家可以使用它们来创建其他具有生物学知识的模型,”ForschungszentrumJülich的HBP研究员NicolaPalomero-Gallagher补充说和该论文的高级作者。

全球研究人员团队来自布里斯托大学、纽约大学、人脑计划、朱利希研究中心、杜塞尔多夫大学、儿童思维研究所和巴黎大学。