Nature Neuroscience：人脑计划研究提供了对神经受体组织的见解

　　神经科学的一个关键挑战是理解大脑如何适应不断变化的世界，即使是相对静止的解剖结构。

　　

神经科学的一个关键挑战是理解大脑如何适应不断变化的世界，即使是相对静止的解剖结构。大脑各区域在结构和功能上相互联系的方式——它的连通性——是一个关键的组成部分。为了解释它的动态和功能，我们还需要添加另一块拼图:受体。

现在，来自德国科学研究中心和德国塞尔多夫大学的人类大脑计划(HBP)研究人员与来自英国布里斯托尔大学、美国纽约大学(new York University)、美国儿童心理研究所和法国巴黎城市大学的科学家合作，在我们对受体在大脑中的分布的理解方面取得了进展。                                        

研究结果发表在《Nature Neuroscience》杂志上，数据现在可以通过HBP的EBRAINS基础设施免费提供给神经科学界。

HBP团队使用放射自显影技术来分析体外非常薄的脑切片上神经递质受体的密度。他们测量了猕猴皮层109个区域的14种神经递质受体的密度，并将这些数据与多个结构参数整合到神经成像模板中。

神经递质受体

受体是大脑中信号传递的关键分子。在神经元内，信息通过沿轴突的电信号传递。但是，神经元之间的信息传递通常需要一种叫做神经递质的分子释放到细胞外空间，并与目标神经元上的受体结合。

HBP的研究人员已经发现了每个神经元受体表达的初级和次级梯度。换句话说，他们绘制了整个皮层的受体密度图，并能够识别出两种主要的排列方式，从而揭示了皮层分子和神经元组织之间的联系。

猕猴皮层中受体组织的这两个主要轴与两个不同的功能系统相一致，即感觉-认知网络和外部-内部认知网络。这是第一次这样的联系被描述出来，”该论文的高级作者、德国科学研究中心的研究员Nicola Palomero-Gallagher解释说。

集成的地图

在他们的研究中，研究人员将新的神经递质受体数据与多层解剖和功能数据整合到Yerkes19(一种常用的非人类灵长类动物模板)皮层表面的共同皮层空间中。迄今为止，很少有研究将猕猴大脑的体外解剖和体内成像结合起来。像HBP团队所做的那样，通过整合神经成像数据，创建可公开访问的皮层受体表达图谱，可以加快物种间的翻译。

Palomero-Gallagher说:“它正在免费提供给神经科学界，以便其他旨在创建其他生物学信息模型的计算神经科学家可以使用它们。”这项研究产生的部分数据已经在多巴胺如何将信息传送到额顶叶工作记忆网络的计算模型中得到了实现。