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嗅出大脑的嗅觉力量

导读自从100多年前发现以来,大脑嗅球中称为簇状细胞的神经元一直很难研究。簇状细胞和其他称为二尖瓣细胞的神经元之间的紧密接近限制了研究人...

自从100多年前发现以来,大脑嗅球中称为簇状细胞的神经元一直很难研究。簇状细胞和其他称为二尖瓣细胞的神经元之间的紧密接近限制了研究人员解剖每个神经元活动的能力。然而,通过利用荧光遗传标记和新的光学成像技术,冷泉港实验室(CSHL)神经科学家已经能够比较神经元的活性。他们的研究发表在《神经元》上。

CSHL副教授弗罗林·阿尔比努和助理教授阿卡鲁普·班纳吉发现,簇状细胞比二尖瓣细胞更善于识别气味。他们发现簇状细胞对于两个并行神经回路环之一至关重要,这两个环可以帮助大脑处理不同的气味特征。这些发现有助于解释大脑如何吸收影响行为和情绪的感觉信息。

研究人员将小鼠暴露在不同浓度的各种气味中,从新鲜的薄荷到甜香蕉。他们同时跟踪了两种细胞类型的神经活动,发现簇状细胞的性能优于二尖瓣细胞。它们在区分气味方面更快,更好。他们还捕获了更广泛的浓度范围。虽然这阐明了簇状细胞的新作用,但它也导致了一个新的未解答的问题:“如果簇状细胞实际上更善于识别气味,那么二尖瓣细胞的功能是什么?”Albeanu说。

阿尔比阿努和班纳吉认为二尖瓣细胞可以增强重要的气味。它们是神经反馈回路的一部分,可以帮助动物优先考虑食物或捕食者的气味。相比之下,簇状细胞是第二个反馈回路的一部分,有助于处理气味强度和身份。这可以引导动物在环境中定位气味。Banerjee解释说:“如果你不能分辨它是高[强度]还是低[强度],那么你就无法追踪气味。如果你不能分辨出区别,就没有办法知道你实际上越来越接近气味源。

两个神经回路回路为大脑如何处理感觉信息提供了新的解释。展望未来,CSHL团队使用的新基因和光学成像工具,包括博士后洪果蔡和研究生玛丽·杜索兹(MarieDussauze),可以发现更多参与感觉处理的被低估的神经元。

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