Nature Neurosci综述:重新定义”丘脑的功能单位,提出两个关键概念

Nature Neurosci综述:重新定义”丘脑的功能单位,提出两个关键概念

1、丘脑参与了包括感觉处理、注意力、决策和记忆在内的多种脑功能。传统上,我们认为丘脑不同的核团组织决定了其功能多样性。

2、近来,麻省理工学院冯国平教授研究团队于2022年2月在Nature Neuroscience发表综述文章,使用先进的表达谱研究揭示了丘脑核团内和跨核团的单细胞水平基因表达梯度,并结合解剖学追踪和生理分析,提出了以前未被认知的异质性,提出亚群子网络两个关键概念。

3、冯国平教授团队根据独特的 “输入-输出连接模式” 和 “基因表达” 重新定义了 “丘脑的功能单位”,并认为由遗传学、连接性和计算交叉定义的 丘脑子网络 更适合进行 功能水平的描述;适当的扰动产生的行为表型 也支持子网络这一概念。文章提供了几个丘脑子网络的例子,并针对这个新的视角如何推动基础神经科学进步,揭示具有治疗潜力的独特靶点提出建议。

4、此篇综述首先明确定义了三个关键术语。

(1)、“细胞类型”,在单个丘脑核团中,根据形态学、神经化学或生理学来定义的。例如,形态学可以根据胞体大小和树突分支模式的不同来识别神经元,神经化学可以表明细胞类型是兴奋性的还是抑制性的,生理学可以利用不同的感觉反应模式来识别神经元。

(2)、“亚群”,现代基因图谱的出现使“亚群”的识别成为可能:即共享特定模式的细胞群

(3)、“子网络”,将一个或多个具有特定功能的亚群定义为“子网络”。由于每个神经元或亚群通常具有多个输入和输出,因此在不同的功能子网络中使用相同的亚群很可能是一种常见而有效的功能环路组装方法。例如,对于给定的功能,亚群A可以与亚群B形成子网络,但是与亚群X形成子网络以服务不同的功能。这一定义是前瞻性的,需要未来的实验来继续验证和完善。

5、但冯国平教授团队认为,将基因表达与形态学、连接性和生理学相结合的综合方法是确定亚群体和子网络的更好策略。

6、丘脑子网络的识别,丘脑每个核团可能存在异质性,为不同的功能贡献提供一个细胞水平的框架。

7、子网络可能是丘脑单个核团的一般特征

8、基因表达梯度将为编码来自外部世界的信息提供更大的动态范围

9、历史主流观点认为每个核团支持特定的功能。冯国平教授团队认为,丘脑每个核团可能存在异质性,为不同的功能贡献提供一个细胞水平的框架。


我的问题:

1、表达谱研究,什么是表达谱研究?

2、亚群和子网络不是网络科学中早已经被定义的概念吗?

3、基因表达梯度是什么意思?


我提出来的观点:

1、基因是信息片段,因为细胞拿到基因的信息后,会去根据指令进行干活。当前的研究方法中,把基因当做静态物来研究,属于误入歧途。(狗头保命)

posted @ 2022-04-19 20:58  bH1pJ  阅读(34)  评论(0编辑  收藏  举报