昆蟲腦子標準命名原則可能改進對腦子功能和疾病的將來的研究

Published on March 3, 2014 at 2:19 AM · No Comments

當您談論事一樣複雜像腦子時,這項任務不是其中任一更加容易,如果使用的詞彙量是正複雜。 神經科學家的一次國際合作不僅使被識別的腦子結構成三倍的數量,但是創建了一本簡單的詞典談論他們,為對腦子功能和疾病的將來的研究將是極大有用的。

尼克 Strausfeld 和琳達 Restifo,神經科學的部門的兩位教授在亞利桑那大學的,工作與同事在導致這個項目的日本和同事在德國和在英國生產 neuroanatomical 中心和昆蟲腦子的計算中心一本全面地圖集。 在這個進程中,這個小組識別許多以前未知的結構。 通過提供研究團體以術語一個統一的系統,他們為一個系統的工作成績闡明轉入對人腦的功能的腦子結構和功能準備條件。

一個條款關於這個工作出版於學報神經元,認為由許多其中一神經科學的旗艦發行; 在線版本包括 80 頁數據補充條款。 數據在 6 個月內將是公共可用的并且包括數百圖像和三維視頻動畫 - 共計將使神經科學家更加高效地從事,比較他們的結果和獲得更加有意義的解釋的一種無價的資源。

「此工作成績為描述所有昆蟲腦子的結構提供三維路線圖,并且啟用與其他節肢動物的比較」, Strausfeld, UA 中心的主任說昆蟲科學。 「它有巨大的值在描述計算中心之間的網絡關係在腦子」。

這個項目是及時的,因為美國和歐洲開始雄心勃勃的主動性 - 貝拉克・奧巴馬總統的腦子主動性和歐盟的人腦項目 - 導致顯示腦子的一張動態照片各自的細胞和複雜神經系統的電路如何在時間和空間配合。

在他們的工作成績,因為他們的結構是更加簡單和更加容易學習在實驗,開發方法測試人腦的內在工作,可能在太陽系,科學家的最複雜的結構依靠學習模型有機體腦子例如果蠅。

節肢動物 - 昆蟲、蜘蛛、甲殼綱和他們的家族 - 提前範圍從工作情況解剖和分子支柱的生物醫學的研究對癮的生物化學的原因。 由於他們共有的演變歷史記錄深深及時、脊椎動物包括人可能的共用許多 neuroanatomical 功能和功能中心在腦子與無脊椎。 學習在節肢動物的神經學進程如何可能極大幫助我們知道所有腦力勞動。

導致帕金森病的進程,例如,是非常難調查在人,但是與果蠅的研究產生可能幫助神經學家開發治療方法的有價值的信息。

由於此共同努力編目和映射昆蟲腦子,此組科學家發現果蠅的針頭尺寸腦子有超過直到現在處理複雜的 50 個解剖上明顯的中心只認可在動物中例如魚或鼠標。

「有引人入勝的並行」, Strausfeld 說。 「將通過認可在昆蟲腦子的分離中心,我們更好知道昆蟲和脊椎動物腦子的闡述如何也許儘管超過 600 百萬年分歧演變彼此關連」。

例如,在脊椎動物的溴覺電燈泡非常類似於在甲殼綱的溴覺耳垂。 同樣為視覺系統適用: 顏色、形狀、行動和紋理在脊椎動物類似被處理,并且昆蟲,雖然非常視覺世界的不同方面由蒼蠅察覺比較猴子或人察覺的那些, Strausfeld 解釋了。

這個研究是由 Kei Ito,計算生物的部門的一位副教授導致的在東京大學的。 他的組使用稱共焦的熒光顯微法的一個技術創建」顯示果蠅腦子結構的虛擬 「片式下來對單細胞。

後五年和 1,200 個電子郵件,這個項目現在提供神經科學家以同樣術語描述昆蟲和甲殼綱腦子的特定部分。 「我們規定確實啟用通信的一個新的標準」, UA 作者同意。

「我們現在有對神經元的配電器的非常詳細瞭解在分離中心,并且在他們中的連接數」, Strausfeld 解釋了。

「昆蟲工作情況的複雜由遺傳學社區越來越認可允許我們塑造多種人力疾病」, Restifo 說,也是在醫學 UA UA BIO5 學院的學院和成員的神經學教授。

「這些微小,但是現在明確定義,我們在這隻昆蟲看到腦子很可能有有驅動某些工作情況的特殊連接數的特殊神經元變得重要在學習像侵略或癮的工作情況的地區」。

Restifo 解釋了結合人的膨脹的性能上的保留節目那與在昆蟲觀察的那做有力的事實用於模型有機體例如果蠅,果蠅,搜尋新的藥物的。

「在一些方面,昆蟲比嚙齒目動物設計更加有用的」,她說。 「在某些情況下,工作成績有疾病的原因由在鼠標失敗的打亂的基因功能提供答復,因為,即使人力疾病,生理作用不的基因變化符合」。

要是有意義的,複雜神經系統的所有研究要求研究團體和術語統一同意的概念。

神經科學家長期知道解剖上特別地區是提示向腦子如何被組織,但是不同的術語為同一個結構是在使用中的用不同的 - 甚至在同樣內 - 種類。 「實際上,由其他名字的一朵玫瑰是更多像巴比倫塔」, Restifo 說。 「有極大混淆」。

Strausfeld,在 1976年發布在昆蟲腦子的第一本地圖集 -,并且,與 Ito 和同事一起在德國,果蠅腦子的第一個國家科學基金會在線地圖集 - 設立了許多最初的命名原則。 那導致研究的發行昆蟲科學的 UA 中心也是有助的在支持工作成績。 Strausfeld 說當前項目的一個重要驅動器是需要設立特定術語和名字的妥帖對於神經結構在節肢動物腦子間。

「什么都像這樣不相當完成前面」,他說。 「學習鳥的腦子和工作情況科學家走向一個同意的命名原則,但是我們設法查找在可能是明顯從彼此根據演變分歧的許多種類間的共同基礎。 因此,添加到這項任務的龐大是的目標對 『為所有昆蟲將適合』并且是可適用的對甲殼綱的術語達成協議」。

「開發一個標準化的命名原則是重要的,因為它實現使用另外昆蟲種類完成的工作的交叉受精」,說傑拉爾德魯賓,霍華德・休斯醫療學院的 Janelia 農廠研究校園的副總統和執行董事。 「拉此一起要求很多工作、科學答案和歷史知識; 它是一項實際服務對這個域」。

來源: 亞利桑那大學

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