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Neural Circuits01:25

Neural Circuits

2.4K
Neural circuits and neuronal pools are two of the main structures found in the nervous system. Neural circuits are networks of neurons that work together to carry out a specific task or process. They consist of interconnected neurons and glial cells, which provide structural and metabolic support.
Neuronal pools are collections of nerve cells with similar functions and interact through chemical and electrical signals. These pools include both interneurons (the central neural circuit nodes that...
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Fenna M Krienen1,2, Melissa Goldman3,4, Qiangge Zhang4,5

  • 1Department of Genetics, Harvard Medical School, Boston, MA, USA. fenna_krienen@hms.harvard.edu.

Nature
|October 1, 2020
PubMed
まとめ

単核RNA配列解析を用いて 霊長類とネズミの脳細胞の違いを調べました 脳の構造と機能における 進化的変化を明らかにしました

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科学分野:

  • 神経科学
  • 進化生物学
  • ゲノミクス

背景:

  • 霊長類とネズミは共通の祖先を持っていますが 行動と認知の点で大きな違いがあります
  • これらの種間の脳変異の 細胞基盤は ほとんど不明です

研究 の 目的:

  • 霊長類とネズミの脳の違いの 細胞と分子基盤を調査する
  • ホモログな内部ニューロンの種類とその種の表現パターンを特定する.

主な方法:

  • 単核RNA配列は,個々の内ニューロンにおけるRNA発現をプロファイルするために使用された.
  • ヒト,マカク,マモセット,マウス,フレットの同類の脳領域を比較分析した.

主要な成果:

  • ホモログな内ニューロンタイプが特定されたが,種間での多量および遺伝子発現は異なるが,霊長類の差異は少ない.
  • 種特有のインターニューロンマーカー遺伝子の有意な部分は,種間の保存が欠けていた.
  • ネズミのヒポカンプスに存在する"アイビー細胞"型の内神経は,霊長類の新皮質に豊富に存在するが,マウスやフレットには存在しない.
  • 新種の霊長類特異性のある線状神経内ニューロンが発見され,線状神経内ニューロンの約30%を占めている.

結論:

  • 進化的差異は,霊長類とネズミの脳に 異なるインターニューロン集団と遺伝子発現プロファイルをもたらした.
  • 地域皮質の文脈は,成人新皮質内ニューロンにおけるRNA発現パターンを影響する.
  • 類人猿の新型インターニューロンの出現は,特にストライアタムでは,ユニークな進化的適応を強調しています.