MouseLight项目在小鼠大脑中映射1,000个神经元

科学家们在一个项目中击打了一千个重建小鼠大脑接线图。霍华德休斯医学研究所的Janelia研究园区的研究人员现在已经仔细地解开了1000多个神经元的纠结，追踪每个细胞在大脑中的分支路径，以确定它的去向以及它连接的细胞。如果放置端对端，那么神经系统将延伸超过85米，大约是足球场的长度，该团队在2019年9月5日的期刊“Cell”中报道。

两年前，当Jayaram Chandrashekar和他的同事开始他们的神经制图工作时，神经科学家对哺乳动物大脑的哪些区域相互交谈有一个大概的想法。但消息传递基础设施实际上看起来很像是一个谜。该电路的充实图片可以帮助科学家更好地了解大脑的连线方式以及信息如何通过它传播。2017年10月，名为MouseLight的神经元追踪项目团队发布了前300个神经元的数据。现在，他们已经大大扩展了数据集，为该集合增加了700多个。

“这是迄今为止最大的数字神经元数字集合，”Chandrashekar说。

随着时间的推移，该团队已经简化了他们的神经追踪过程。首先，该团队将病毒注入小鼠大脑，让少数神经元发光。然后，他们使用光学显微镜捕获照明神经元的高分辨率图像。计算机程序将20,000个结果图像拼接在一起，形成大脑的三维地图。“这就像把两万块乐高积木拼凑在一起，”Chandrashekar说道。与Janelia科学计算小组合作开发的算法和软件可以帮助科学家们追踪各个神经元的相互交织的路径。目前，追踪单个神经元大约需要一天，但几年前，需要一到两周的时间。

初步数据揭示了关于小鼠大脑如何接线的新线索。在一些地区，神经元聚集成离散的类别。在其他地区，神经元不能轻易划分为特定类型。Chandrashekar说，这对于消息在大脑中传播的方式尚不清楚，但它是未来研究的目标。

尽管如此，大部分包含大约7千万个神经元的小鼠大脑仍然是未知的荒野。Janelia Group Leader Karel Svoboda估计，即使模糊地观察整个大脑的布线方案 - 相当于捕获主要地标的旅游地图 - 你需要追踪大约100,000个神经元。

到目前为止，MouseLight一直专注于重建Janelia科学家研究的大脑中的一些区域的神经元：运动皮层，下丘脑，下丘脑和丘脑。例如，Svoboda使用MouseLight数据识别小鼠中不同的运动控制途径。

不过，该项目仍在不断发展。MouseLight团队在线分享了他们不断扩展的数据集，Chandrashekar希望其他科学家加入他们的神经追踪工作。

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