大脑皮层区域的激活在出生后发育期间逐渐增加
在这项研究中,作者揭示了建立这种连接的遗传基础
信用:UNIGE-Laboratoire Denis Jabaudon 大脑皮层位于大脑表面,负责处理认知、语言和复杂的功能,这些功能使我们能够代表世界或把自己投射到未来
通过能够对我们五种感官接收到的刺激进行分类和关联,大脑皮层将这些信息联系在一起,使其变得有意义
为此,不同类型的神经元在胚胎发育和出生后早期建立皮质连接
这个微妙的组合是通过什么生物机制产生的?瑞士日内瓦大学(UNIGE)的一个团队现在已经破译了这一过程:尽管神经元在解剖学上是不同的,但它们的基因程序仍然非常相似
事实证明,这些差异是在这些神经元的分子成熟过程中出现的,它们必须遵循精确的节奏来建立正确的联系
这些令人惊讶的结果可以在《自然》杂志上发现
大脑皮层管理的各种功能不是随机分布的,而是根据精确的地图组织的
例如,视觉区域位于头部的后部,而触摸位于侧面,而电机控制位于前面
然而,为了履行不同的职能,这些领域必须进行有效的沟通
领导这项研究的UNIGE医学院基础神经科学系教授Denis Jabaudon解释说:“这一点不断得到验证:例如,要接球,视觉和运动区域必须协调。”
这些联系对于人类构建连贯的世界观至关重要
然而,必须做出选择,以便关联不会出错,并且选择最有用的关联
一个共同的基因分区以不同的节奏演奏 皮层区域之间的连接是由所谓的“区域间皮层投射神经元”(ICPN)提供的,它向它们的皮层目标发送电信号
丹尼斯·贾博登指出:“为了让大脑皮层区域进行交流,系统必须进行精确的连接,为了实现这一点,不同类型的连接必须在正确的地点和正确的时间建立。”
“为了理解这种现象是如何发生的,博士
丹尼斯·贾博登团队的研究员埃丝特·克林勒和他们的同事研究了老鼠出生后负责触觉和运动技能的区域之间的联系是如何建立的
“令我们非常惊讶的是,这两个ICPN群体的遗传程序总体上没有什么不同,尽管它们在解剖学上有所不同
然而,控制他们表达的节奏变化很大
" 因此,特定类型的神经元连接发展更快,而其他发展更慢的神经元连接到其他皮质区域
“我们的工作表明,在神经元中创造多样性并不总是需要主要的遗传多样性
似乎在这种情况下,乐谱是相似的,只有音乐的节奏变化
" 为了证实他们的发现,科学家们修改了这个基因程序的执行,在很长一段时间内表达一个通常只在这个过程开始时表达的基因
然后,老鼠表现出异常的感觉运动连接,以及对环境的异常探索
这个单一的变化打乱了整个系统
触摸运动关系是第一位的 因此,不同的神经元类型具有不同的成熟节律,这反映在大脑区域之间的连接出现的顺序上
丹尼斯·贾博登解释说:“对老鼠来说,对环境的积极探索只是在生命的前两周才逐渐出现,这与相应大脑区域之间的联系顺序相对应。”
“这些不同神经元的顺序发展允许感觉能力按照类似的时间表出现:新生小鼠首先需要吮吸,因此将首先发展触觉关系,然后移动,它将发展由其他大脑区域处理的运动能力
“一步一步,大脑皮层学会了只有在必要时才建立联系,以便能够正确处理信息
在大脑中,每件事都有时间和地点
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