Caltech 연구원은 새로운 살기 비행거리에 있는 신경 연결을 보기 위하여 방법을 개발합니다

인간 두뇌는 전기 펄스 및 화학 신호를 통해서 복잡한 웹 그리고 통신에서 함께 타전한 신경의 10억으로 구성됩니다. 신경과학자가 두뇌의 많은 기능 이해에 있는 진전을 보이더라도--통제 잠과 같은 기억 장치를 저장하고, 결정을 내리기--두뇌를 통하여 신경 연결의 전체 "배선표"를 구상하는 것은 현재 가능한 방법을 사용하여 가능하지 않습니다. 그러나 지금, 초파리 과실 해충을 사용하여, Caltech 연구원은 쉽게 살 내의 즉시에 있는 커뮤니케이션의 신경 연결 그리고 교류가 비행한다는 것을 보기 위하여 방법을 개발했습니다. 일은 과학자가 인간 두뇌 내의 신경 회로를 또한 이해할 것을 도울 수 있던 전체 비행거리 두뇌의 많은 연결의 지도를 만들기로 앞으로 단계입니다.

일을 기술하는 종이는 eLife의 12월 12일 문제점에서 온라인으로 나타납니다. 연구는 Caltech 연구 교수의 Carlos Lois 실험실에서 행해졌습니다.

"컴퓨터가 어떻게 작동되는지 전기 기술자가 이해하고 싶은 경우에, 그 또는 그녀가 다른 분대가 서로에게 타전하는 방법 인 파악하고 싶을 첫번째 것," Lois를 말합니다. "유사하게, 우리는 정신 노동."지 어떻게 이해하기 위하여 신경이 어떻게 함께 타전하는지 알아야 합니다

2개의 신경이 연결할 때, 신경이 다른 신경 여기 저기로 전기와 화학 신호를 송신하고 수신할 수 있다 어느 것이라고 시냅스이라고, 공간을 통하여 칭한 구조물과 함께 연결합니다. 비록 다각 신경이 아주 가깝더라도, synapses를 확실하게 통신하는 필요로 합니다.

Lois 실험실은 TRACT이라고 (녹음방송의 Transneuronal 통제) 칭한 synapses를 통해 정보의 교류 추적을 위한 방법을 개발했습니다. 유전으로 설계한 초파리 과실 해충을 사용하여, 지역은 연구원이 어느 신경이 "말하고" 빛을내는 단백질을지 생성하기 위하여 어느 신경이 연결한 신경을 자극해서 "듣고 있는"지 관측하는 것을 허용합니다.

지역으로, 때 신경이 "말할"--또는 시냅스를 통해 화학 전기 신호를 전달합니다--그것은 또한 특정한 군기를 가진 말하는 신경 그리고 그것의 synapses를 둘 다 불이 켜지는 형광성 단백질에 따라서 생성하고 송신할 것입니다. 신호를" 듣는 어떤 신경든지 "소위 수용체 분자에 묶는 이 단백질을 수신합니다,--연구원 에의한 유전으로 붙박이--수신 신경의 표면에. 신호 단백질의 바인딩은 수용체를 활성화하고 그것의 자신을 생성하기 위하여에 붙인 신경, 다르게 착색한 형광성 단백질을 시작합니다. 이런 식으로, 신경 사이 커뮤니케이션은 눈에 보이게 됩니다. 얇은 Windows를 통해서 필적할 수 있는 현미경의 모형을 사용하여 날고 있는 헤드를, 연구원 즉시, 그것의 환경에 있는 움직임 및 경험 변경에 있는 신경 연결의 다채로운 놀을 관측할 수 있습니다 설치했습니다 비행거리가 증가하는 때.

많은 신경학상과 정신병학 조건은 자폐증과 정신 분열증과 같은 신경 사이 바꾸인 연결에 기인하고 생각됩니다. 지역을 사용하여, 과학자는 비행거리의 수백의 두뇌에 있는 뉴우런 연결을 수 있어, 발달의 매일에 감시할, 성 사이, 그리고 유전 돌연변이가 있는 비행거리에는에서 다른 단계에서 비교하는 주. 따라서, 지역은 다른 질병이 두뇌 회로 내의 연결을 어떻게 교란하는지 결정하기 위하여 이용될 수 있었습니다. 신경 synapses가 한동안 변경하기 때문에 게다가, 지역은 시냅스 대형과 파괴의 감시를 나날이 허용합니다. 신경이 언제 어떻게 형성하는지 볼 수 있어서 또는 틈 synapses는, 그리고 나이 또는 질병에 붕괴되는지 어떻게 동물이 증가하는 때 두뇌에 있는 회로가 어떻게 모이는지 이해에 중대할 것입니다.

지역은 운동 굶주림, 또는 비전을 통제하는 그들과 같은 관심사의 어떤 특정한 신경 회로든지의 배선에 안으로 집중하기 위하여 지방화될 수 있습니다. Lois와 그의 단은 잘 이해한 후각 회로 내의 신경, 후각에 책임있던 신경을 검토해서 그들의 방법을 시험했습니다. 그들의 결과는 이 특정한 회로의 배선표에 대하여 기존 데이터를 확인했습니다. 추가적으로, 그(것)들은 새로운 가능한 시냅스 연결을 검출한, 잠깨고 자 주기에 책임 있는 24시간 주기 회로를 검토했습니다.

지역은, 보다 배선표 그러나, 더 많은 것을 할 수 있습니다. transgenic 비행거리는 기능이 있는 단순히 연결을 추적하는 다채로운 단백질 보다는 오히려 단백질에는, 생성하기 위하여 기술이 신경 수신 자극하다 그래야 유전으로 설계될 수 있습니다.

"우리는 묻기 위하여 기능적인 단백질을 이용할 수 있었습니까 침묵시키는 경우에, "나가 이 1개의 신경에서 입력을 수신하는 모든 신경을 비행거리에서 무엇이 일어납니까? "" Lois를 말합니다. "또는, 거꾸로 만드는 경우에, "나가 과민한 이 신경에 연결되는 신경을 무엇이 일어납니까? "우리의 기술 뿐만 아니라 두뇌의 배선표를 만들고, 또한 유전으로 두뇌 회로에 있는 신경의 기능을 변경하는 것을 허용합니다 저희가."는

신경 연결 검토를 위한 이전 방법은 시간이 걸리고 노동집약 이어, 3차원 구조물로 개축된 두뇌의 얇은 조각의 수천을 관련시키. 이 기술을 사용하여 실험실은 년 당 과일 비행거리 두뇌의, 작은 피스만을 위한 도표를 열매를 산출할 수 있었습니다. 게다가, 이 접근은 불가능해던 해 생체에 보 것을 즉시에서 어떻게 전한 신경 실행될 수 없었습니다.

지역 방법은 완전하게 유전으로 부호 매겨지기 때문에, 초파리와 zebrafish와 같은 실험동물에 있는 사용에 대하 이상적입니다; 궁극적으로, Lois는 마우스에 있는 포유류 두뇌의 신경 경시를 가능하게 하기 위하여 기술을 실행하는 것을 희망합니다. "지역 저희가 두뇌의 배선표를 만들고 연결한 신경의 기능을 결정하는 것을 허용할 새로운 도구,"는 그 말합니다입니다. "이 정보 제공할 것입니다 인간 두뇌 및 그것의 질병의 복잡한 작업 이해로 중요한 실마리를."는

근원: http://www.caltech.edu/news/new-technology-will-create-brain-wiring-diagrams-80863