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最新小鼠大脑连接试验可能找到精神疾病的起源

发表于 2015-09-21

  杜克大学的科学家们发布了一个非常详细的小鼠大脑连接模型,可以提供一代又一代的神经科学家对大脑回路和起源的精神疾病新见解,如抑郁症和精神分裂症。研究结果发表在《大脑皮层》杂志上。

  科学家每年都要进行数百万次的实验,这些实验已经被转基因的小鼠来模拟人类的疾病。根据G·艾伦?约翰逊在活体显微镜杜克中心主任说,有一个更精确的模型小鼠大脑将加强知识的遗传学和相应的人类疾病之间的连接。

  约翰逊说:“在结构的大脑连通性方面,在神经系统和精神疾病中,异常神经连接起到重要的作用,这一认识已发展了”。“检查小动物的大脑连通性可以帮助我们更好地识别患病的大脑中的问题,并将这些知识应用于人类。”

  科学家创建了连接体,或大脑电路的地图,通过健康老鼠的大脑执行核磁共振扫描在空间分辨率大于100000倍的常规临床磁共振成像。使用扩散磁共振成像获得数据,这痕迹称为在整个大脑的神经纤维轴突。

  连接体的准确性取决于空间分辨率和不同角度扫描的数量。这些新数据比以前扩散老鼠的大脑核磁共振扫描更精确1000倍,约翰逊说。

  约翰逊说:“以前的方法提供小鼠大脑的地图依赖于荧光染料注入大脑”。“大脑被切成薄片,在电脑上进行数字化和重新放回。这是一个耗时的过程。”

  生产这些高分辨率核磁共振图像也有其挑战,他说。在如此接近的细节处扫描一个小老鼠的大脑,造成了一个令人畏惧的巨大数据,这一个项目在过去的是不切实际的。约翰逊说。

  但现在,高性能计算机的银行已经允许科学家们捕捉和采集数据,并用数学方法来处理这些数据,以建立大的三维,数字模型。

  “这项研究映射老鼠大脑的连接在高分辨率可能对神经科学研究社会深刻而深远的影响,”理查德?康罗伊说,博士,部门主任应用科技在国家生物医学成像和生物工程学院。

  “考虑到大脑的复杂性,但仍然是解开它是如何组织起来。该研究可以极大地提高我们的能力来解决不同的大脑区域之间的连接,这可能导致更精确的神经科学数据和更少的推论。这张新地图可能有助于在神经系统疾病和疾病的见解。

  一个彩色的连接矩阵伴随着杂志文章(如图),绘制每个区域的小鼠脑和它的可能连接到其他脑结构。研究人员目前正在为世界各地的科学家来访问数字文件的完整目录来指导自己的研究在小鼠神经建立一个在线门户。

  除了约翰逊之外,研究者还包括埃文Calabrese;亚历山德拉Badea;加里分布;易气。这项研究是由国家生物医学成像和生物工程研究所(P41 EB015897)和国家老龄问题研究所(K01 AG041211)。

  描述:一个连接矩阵图,每一个区域的老鼠大脑和它可能连接到其他脑结构。杜克大学的研究人员正在为世界各地的科学家访问连接体来指导自己的研究在小鼠神经建立一个在线门户。

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