不同的大腦區(qū)域必須相互溝通才能控制復雜的思想和行為，然而目前科學家們對于這些區(qū)域組織成為廣闊神經元網絡的機制卻相對知之甚少。

    現在，來自南加州大學神經成像實驗室的研究人員繪制出了一張小鼠全腦圖譜，揭示了大腦皮質中數百條神經元通路。這一在線開放獲取的交互式圖像數據庫：小鼠連接組項目，為有興趣研究整個大腦皮質網絡構造和功能的研究人員提供了一個寶貴的資源。相關研究論文刊登在了近期出版的《細胞》雜志上。

    論文資深作者、南加州大學董宏偉博士表示：“這項研究是第一次綜合繪制哺乳動物大腦最發(fā)達區(qū)域：大腦皮質的圖譜?？茖W家們現在可以利用這一解剖圖作為可測試框架，探索每個結構對于整個大腦功能的貢獻。”

    大腦皮質是指大腦最外層的神經組織結構，其在控制哺乳動物思想、情感和行為中起重要作用。盡管科學家們已經小規(guī)模地繪制出哺乳動物大腦一些特殊區(qū)域內的神經元連接圖譜，由于他們是在不同的動物模型中采用各種不同的技術，他們還沒有確切地理解大腦皮質組織成廣闊神經元網絡的機制。因此，迫切需要開展全面的、嚴謹及一致的研究工作，繪制涵蓋整個哺乳動物大腦皮質的神經元連接。

    為了解決這一需要，董宏偉和他的同事們采用神經元示蹤技術構建出了小鼠大腦皮質連接圖譜。他們將在顯微鏡下可見的熒光分子注入到整個小鼠大腦皮質的不同區(qū)域。這些小分子沿著“細胞高速公路”運輸，標記了大約 600 個神經元通路。研究人員采用高分辨率顯微鏡掃描了這些大腦區(qū)域，構建出了皮質連接的圖像數據庫。

  

    當研究人員分析這些連接時，他們發(fā)現大腦皮質是一個高度組織化的網絡，由八個子網絡構成，它們協調活動反應動物的情感和感覺。并且，子網絡之間以一種非常特殊的方式來共享這一信息。“這些研究發(fā)現挑戰(zhàn)了流行假說：大腦皮質是一個單一的網絡，在這一網絡中所有一切都密集連接在一起，”董宏偉說。

    接下來，研究人員可將來自這一重要哺乳動物模型系統的解剖數據與大量現有的分子遺傳數據合并來鑒別神經細胞基本類型。董宏偉表示：“確定全腦的結構組織將是朝著揭示腦功能以及在神經系統疾病中功能障礙的結構基礎邁出的基本且令人興奮的一步。”