【科学家首次实现同一神经元三模态整合解析!】神经元是大脑的基本计算单元。要研究大脑,不仅要知道神经元“由什么构成”(分子),还要知道它“长什么样、怎么连接”(结构)以及“在做什么”(功能)。
日前,中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心自主研发了基于成像的多模态解析平台(IMC),首次实现同一神经元在体钙活动、全脑投射形态与3D原位基因表达谱的高精度整合解析。
科研团队依托自主研发的多平面并行化双光子显微镜、双色编码膨胀荧光原位杂交技术两项技术,通过IMC平台打通了活体功能记录、全脑形态重构到3D原位分子检测的技术链路,并在平台上保留了样本在不同模态检测阶段的3D空间信息和细胞形态。
团队进一步依托IMC平台,以小鼠初级视觉皮层为切入点,成功得到207个具有在体功能活动和形态信息的神经元,获得141套包括皮层内投射神经元和锥体束神经元的完整三模态数据集。
研究发现,神经元功能身份由分子特征、细胞形态和环路连接共同塑造,多特征联合预测视觉响应更精准,准确度远高于单一模态。研究还发现了一类新的分子特征——RNA亚细胞,它和基因表达息息相关。
研究还识别出新的神经元亚型——Vglut1+/Vip+ PT神经元。这类兴奋性神经元可同时表达经典抑制性神经元的标志分子,并对特定视觉刺激呈现特异性的响应模式。(中科院之声)中国科普博览
