整体皮質のインサイトシーケンシングは,入力に依存する領域のアイデンティティを明らかにします
Xiaoyin Chen1, Stephan Fischer2, Mara C P Rue3
1Allen Institute for Brain Science, Seattle, WA, USA. xiaoyin.chen@alleninstitute.org.
Nature
|April 24, 2024
まとめ
この研究では,BARseqを使って脳全体の分子構造をマッピングし,ニューロンのトランスクリプトームシグネチャが皮質領域のアイデンティティと接続性を予測することを明らかにしました. 視覚皮質の発達は,周辺の入力によって形成され, BARseq を強調します.
科学分野:
- 神経科学
- 分子生物学
- ゲノミクス
背景:
- 脳皮質には 異なる細胞構造,接続性,活動を持つ 専門領域があり モジュール状のネットワークに編成されています
- 神経細胞のトランスクリプトミカルシグネチャが 空間的組織とどのように調和し 時間の経過とともに発達するのかを理解することは 神経科学における重要な課題です
研究 の 目的:
- ネズミの脳におけるニューロンの遺伝子発現,皮質領域のアイデンティティ,モジュラーネットワーク組織の関係を調査する.
- 皮質ニューロンにおけるトランスクリプトミアシグネチャの基礎となる発達メカニズム,特に周辺の入力役割を探求する.
主な方法:
- 9つのマウスの前脳半球における400万以上の皮質ニューロンの104の細胞型マーカー遺伝子の発現を分析するために,高通量インシット配列化技術であるBARseqを使用した.
- 新生児バイノキュラエヌクレーションの後のトランスクリプトミア型と細胞型分布を評価するために,遺伝子発現データの de novo クラスタリングを行いました.
主要な成果:
- 特定されたトランスクリプトミックのタイプは,以前の単細胞RNAシーケンシング研究と一致し,皮質領域の同一性を非常に予測しました.
- 類似のトランスクリプトミックの組成を持つ皮質領域は,高度に接続された領域と重なり合う"皮質モジュール"を形成し,共通のモジュール組織を示しています.
- 新生児の双眼エヌクレエーションは,同じモジュール内の隣接する領域に向かって視覚領域のトランスクリプトミックのプロフィールにシフトをもたらし,周辺の入力がトランスクリプトミックのアイデンティティを洗練することを示唆しました.
結論:
- この研究は,大規模な in situ シーケンスが脳の分子構造と発達過程を明らかにすることを示しています.
- ニューロンのトランスクリプトミックシグネチャは空間的に組織され,脳皮質内の機能的モジュール性と接続性を反映しています.
- 発達中の皮質領域の異なったトランスクリプトミックのアイデンティティを形作る上で重要な役割を果たします.
さらに関連する動画
11:24Targeted Labeling of Neurons in a Specific Functional Micro-domain of the Neocortex by Combining Intrinsic Signal and Two-photon Imaging
Published on: December 12, 2012
13.7K
06:18Author Spotlight: Deciphering Neural Circuit Formation from Two-Photon Microscopy and Single Neuron Imaging
Published on: November 21, 2023
781
関連する概念動画
Insensitive Nuclei Enhanced by Polarization Transfer (INEPT)
304
Insensitive Nuclei Enhanced by Polarization Transfer (INEPT) is an advanced Nuclear Magnetic Resonance (NMR) technique specifically designed to detect and enhance the signals of low-abundance nuclei, such as carbon-13 and nitrogen-15, in small molecules. The fundamental principle behind INEPT is the transfer of polarization from a more abundant and highly polarizable nucleus, typically hydrogen-1, to the low-abundance nucleus of interest. This process effectively boosts the NMR signal of the...
304
In-situ Hybridization
9.4K
In situ hybridization (ISH) is a technique used to detect and localize specific DNA or RNA molecules in cells, tissue, or tissue sections using a labeled probe. The technique was first used in 1969 for the investigation of nucleic acids. It is currently an essential tool in scientific research and clinical settings, especially for diagnostic purposes.
Types of probes and labels
A probe is a complementary strand of DNA or RNA that binds to corresponding nucleotide sequences in a cell. Many...
Types of probes and labels
A probe is a complementary strand of DNA or RNA that binds to corresponding nucleotide sequences in a cell. Many...
9.4K
Association Areas of the Cortex
5.3K
Association areas are regions of the cerebral cortex that do not have a specific sensory or motor function. Instead, they integrate and interpret information from various sources to enable higher cognitive processes such as memory, learning, and decision-making. Some key association areas include the following:
Prefrontal Association Area: This area is located in the frontal lobe and is involved in planning, decision-making, and moderating social behavior. It connects with primary motor areas,...
Prefrontal Association Area: This area is located in the frontal lobe and is involved in planning, decision-making, and moderating social behavior. It connects with primary motor areas,...
5.3K
Neural Circuits
1.2K
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...
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...
1.2K
