脊髓損傷的新線索：繪制大腦中脊髓投射神經(jīng)元的圖譜

只有一小部分脊髓損傷的人完全恢復(fù)運(yùn)動(dòng)功能。雖然康復(fù)可以有所幫助，但科學(xué)家們長期以來一直在尋找使受損神經(jīng)纖維再生的方法，其中包括波士頓兒童醫(yī)院的何志剛博士、醫(yī)學(xué)博士。

作為 BRAIN Initiative 細(xì)胞普查網(wǎng)絡(luò)合作努力的一部分，該網(wǎng)絡(luò)剛剛發(fā)布了小鼠大腦的逐個(gè)細(xì)胞“圖譜”，賀建奎的實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)了一項(xiàng)雄心勃勃的任務(wù)，即分析大腦中那些向大腦發(fā)送預(yù)測(cè)的神經(jīng)元。脊髓。這些神經(jīng)元有多種類型，控制著多種身體功能，包括運(yùn)動(dòng)。詳細(xì)研究結(jié)果發(fā)表在《自然》雜志上。

“現(xiàn)在，我們可以根據(jù)這些神經(jīng)元的分子特征來觀察它們，并更深入地了解使用什么策略來促進(jìn)再生，”他說。“這是我們研究這個(gè)的主要?jiǎng)訖C(jī)之一。”

三管齊下的體系

研究人員由醫(yī)學(xué)博士卡拉·溫特 (Carla Winter) 領(lǐng)導(dǎo)。何實(shí)驗(yàn)室的候選人描述了大約 65,000 個(gè)單獨(dú)的脊柱投射神經(jīng)元。他們使用全腦成像、細(xì)胞標(biāo)記技術(shù)和單核 RNA 測(cè)序等工具來了解細(xì)胞使用哪些基因以及它們產(chǎn)生哪些蛋白質(zhì)(轉(zhuǎn)錄組)。然后，他們將識(shí)別出的細(xì)胞類型映射到艾倫腦科學(xué)研究所創(chuàng)建的解剖和轉(zhuǎn)錄組大腦圖譜上。

研究小組總共鑒定出了大腦中 76 種脊髓投射神經(jīng)元。它們的功能范圍從控制自愿和非自愿運(yùn)動(dòng)到處理感覺輸入，再到控制血壓、心率和恐懼反應(yīng)等自主功能。

“從分子角度來看，我們看到了脊髓投射神經(jīng)元的三個(gè)部分——三個(gè)控制不同類型運(yùn)動(dòng)和功能的系統(tǒng)，”溫特說。這些都是：

第 1 區(qū)神經(jīng)元，僅由來自三個(gè)大腦區(qū)域(皮質(zhì)、紅核和小腦)的七種細(xì)胞類型組成。所有神經(jīng)元都是興奮性的，并且每個(gè)神經(jīng)元都從精確的大腦位置投射到脊髓的特定位置，從而賦予這些神經(jīng)元廣泛的功能。“盡管神經(jīng)元在分子水平上看起來彼此相似，但我們認(rèn)為它們的功能根據(jù)其接線而有所不同，”溫特說。

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