大脑皮层中的200亿个神经元中的每一个都接收来自其他神经元的数千个突触连接，从而形成复杂的神经网络。神经网络的存在使感觉，感知，运动和更高的认知功能成为可能。而对神经科学家来说，神经元接收的突触输入的功能特性，输入的来源，以及它们在树突中的排列方式是十分值得研究的问题。在最近发表在《Neuron》杂志上的一篇文章中，MPFI的研究人员揭示了神经元树突状区域中远距离和局部突触输入的排列的功能顺序，这可能在协调网络活动中发挥重要作用。
研究人员通过一种被称为“胼胝体”的纤维束连接两个皮质半球的突触信号输入，从而在小鼠视觉皮层中探索了相关问题。他们开发了一种方法，允许他们可视化神经元的个体树突棘，进而表征它们的功能特性。
（图片来源：Max Planck Florida Institute for Neuroscience）
为了观察单个树突的活动，作者等人使用了一种先进的成像技术，该技术依赖于检测为荧光变化的钙信号。通过观察活体大脑中活动的树突棘“亮光”，它们可以为动物提供不同的视觉刺激并确定哪种最有效。与视觉皮层中的大多数细胞一样，树突棘有选择地响应视觉场景中边缘的方向，因此这是他们为每个脊柱定义的功能特性。然后确定脊柱是否从胼胝体接受突触信号输入。
功能聚类表示树枝状结构域内连接的特异性的精细空间模式，其可以将具有相似属性并且源自不同网络的输入汇集在一起。 结合树突区域中脊柱功能聚类可以放大其对神经元反应的影响的证据，视觉皮层中的神经元可以使用该策略对来自两个半球的方向匹配输入产生稳健响应，从而有助于无缝感知 视觉世界。 类似的结构可以应用于连接皮质的其他区域的胼胝体连接。
资讯出处：Synaptic logic for connections between two brain hemispheres
原始出处：Kuo-Sheng Lee, Kaeli Vandemark, Dávid Mezey, Nicole Shultz, David Fitzpatrick. Functional Synaptic Architecture of Callosal Inputs in Mouse Primary Visual Cortex. Neuron, 2019; DOI: 10.1016/j.neuron.2018.12.005
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