Schöne Maus Gehirn Karte hält Hinweise auf neurologische Krankheit
Leuchtende neue Bilder des Mäusegehirns repräsentieren die umfassendste Zuordnung noch der Säugetier-Rinde.
Mit fluoreszierenden Injektionen, Forscher verfolgt die Verbindungen zwischen den Regionen des Cortex Maus, die in äußerster Randlage, faltigen Schicht des Gehirns.
Das Projekt ist wichtig, weil die Mausgehirn grundsätzlich wie andere Säugetier Gehirn aufgebaut ist – einschließlich des Menschen, sagte Studienleiter Hong-Wei Dong, Neurowissenschaftler an der University of Southern California. Verstehen, wie gesunde Hirnstrukturen Chat hin und her zu helfen, sollten Forscher herausfinden, wie zur Problembehebung, wenn etwas geht schief. [Im Inneren des Gehirns: Bilder durch die Zeit]
"Unser oberstes Ziel wirklich in all diese neurologischen und neuropsychiatrischen Störungen wie Autismus oder Schizophrenie, um zu verstehen, was ist passiert", sagte Dong Leben Wissenschaft.
Zuordnung des Gehirns
Neurowissenschaftler haben zunehmend fokussiert wie Hirnregionen zu verbinden, um Verhalten, Kognition und sogar Krankheit erklären. In den vorhergehenden Studien haben Forscher Gehirnkarten für Ratten und Primaten von einem Strang Tausende von einzelnen Studien kleine Teile des Gehirns gebaut. Was Dong und seine Kollegen jedoch getan haben, ist es, eine große Menge an Daten selbst zu sammeln. Ihre Karten basieren auf nur männliche Mäuse im gleichen Alter und weit mehr Details als frühere Ansätze ermöglichen.
"Unsere Stärke hier haben wir eine Sammlung von eine riesige Menge an Daten, und wir können dann systematisch analysieren", sagte Dong.
Die Forscher injizierten fluoreszierende Moleküle an zwei Standorten in jedem der 300 Mäusegehirnen. Diese Tracer reisten entlang der neuronalen Verbindungen zeigen, welche Netzwerke von Gehirnzellen waren sendet Signale, wo und welche Netzwerke wurden Beantwortung zurück.
"Die Tracer in die Injektionsstelle wird Ihnen sagen, welche Bereiche, die Projekte zu strukturieren und welche Bereiche Projekt zurück zu dieser Struktur", sagte Identitätskategorien Hintiryan, USC Neurowissenschaftler, der Co-Lead-Forscher auf die Studie mit Dong war. Erfassung von eingehenden und ausgehenden Nachrichten eignet sich wissenschaftlich und erlaubt es den Forschern weniger Mäuse verwenden, sagte Hintiryan Leben Wissenschaft.
Logische Organisation
Der Tracer offenbart eine methodische Organisation im Kortex.
"Das Gehirn nicht zufällig miteinander verdrahtet ist," sagte Hintiryan. "Es gibt eine bestimmte Logik seiner Organisation."
Die Maus Kortex in vier somatische sensomotorischen Teilnetze, zwei mediale Teilnetze und zwei seitlichen Teilnetze organisiert wird, sagte Dong. Die somatische sensomotorischen Subnetzwerke haben ihre eigenen Funktionen, wie aus deren Verbindung ermittelt: man steuert Gesichtsbewegungen, der oberen Extremität, untere Extremität und die Barthaare.
Die mediale Subnetzwerke, so genannt, weil sie entlang der Mittellinie des Gehirns, sitzen scheinen, externe Informationen, z. B. aus den Augen und Ohren zu integrieren. Eines der seitlichen Netzwerke verarbeitet sensorischen Informationen aus dem Körper selbst, einschließlich Empfindungen wie Hunger, Kälte und Schmerz. Das endgültige seitliche Netz scheint eine sehr komplexe Zentrum wo Informationen von überall in der Hirnrinde konvergiert.
Die Forscher stellen ihre Karten online zur Verfügung frei zu www.mouseconnectome.org, und sie planen ähnliche Arbeiten auf den Rest des Gehirns durchgeführt. Umgang mit der massiven Datenmengen sogar Pipsqueak Mäusegehirnen ist eine Herausforderung, so sie auch hoffen bessere Werkzeuge um fertig zu werden.
Das Projekt konnte die große Gehirn Initiative, Präsident Obama im April 2013 mit dem Ziel zu verstehen, wie das menschliche Gehirn Netzwerke funktionieren informieren. Nach dem Studium der Gehirn-Verbindungen von normalen Mäusen, Hintiryan, sagte, können Forscher dann die gesunde Konnektivität in den Gehirnen der Mäuse mit den Nagetieren Versionen von Alzheimer, Chorea Huntington und andere neurologische Erkrankungen vergleichen.
Die Ergebnisse werden online angezeigt, heute (27. Februar) in der Fachzeitschrift Cell.
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