亿元项目 两篇《科学》发布新成果

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亿元项目 两篇《科学》发布新成果
去年年底Science杂志预测了未来一年的科研热点,其中之一就是Connectomes,这是在大科学项目清单中重点强调的一个项目,也就是找到人类大脑的“布线图”。为了了解这个神奇的大脑网络,此前美国国立卫生研究院已经推出了人类连接组项目(Human Connectome Project),并且美国总统奥巴马也在其联邦预算提案中计划推出一项长达10年,研究经费至少会达到30亿美元的人脑研究项目:大脑活动图项目(Brain Activity Map project),探讨人脑活动功能及做出大脑活动综合图。

近期关于大脑研究的重要成果接连不断,如大脑定位新机制(Nature重大突破:首次揭示大脑定位新机制),大脑全基因组增强子解析(Cell发布首个大脑全基因组增强子图集)等等。而在最新一期(4月19日)的Science杂志上,又接连公布了两项重要的研究突破:挑战原有观点的新发现,及大脑3D图谱。

在第一篇文章中,来自马里兰大学,波士顿大学的研究人员利用蝙蝠和大鼠解析了大脑的作用机制,挑战了目前广泛接受的一种关于动物如何辨别方位的模型。这项研究指出,要想更深入的了解哺乳动物的大脑,还需要进一步分析更多的动物类型。

这篇发表于Science杂志上的文章指出,大鼠与蝙蝠大脑节律侦查方向这部分存在极大的差异。

研究人员聚焦于一种称为内侧嗅皮层(medial entorhinal cortex)的区域中一些用于处理空间信息的特殊细胞,内侧嗅皮层是记忆和导航神经网络的枢纽。此前有实验表明,当动物侦测空间的时候,一个称为θ波(theta/θ wave)的节律电信号会不断激活大鼠脑细胞中的这一区域,而一些大脑模型在用这种波处理后,也表明这是所有哺乳动物空间侦查的一个关键元件,但是这一结论基于针对啮齿动物的研究,Moss说。

波士顿大学-马里兰大学研究组在细胞水平上,检测了蝙蝠和大鼠脑组织中节律电应答的情况,他们在大鼠细胞中发现了θ波,但是在蝙蝠细胞中却没有发现这些波,Moss说——他早在20世纪80年代就开始了蝙蝠的研究。

“这对之前的观点提出了质疑,θ节律是否在这个空间导航理论中扮演了关键的角色呢,”文章的另外一位作者 Katrina MacLeod说,“要了解大脑,包括人类的大脑,我们还需要在更多种动物中进行深入探索。”

人类和其他哺乳动物的脑组织具有许多共同的特征,但大鼠和蝙蝠中θ波的差异提出了大脑空间信息处理的新疑问。

此外来自以色列Weizmann理学院的研究人员也发表了突破性研究结果——三维的大脑,
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