从电路到寿命:用基于神经成像的曲谱学翻译老鼠和人类的时间线

科学领域:

• 比较生物学是比较生物学.
• 神经科学是一个神经科学.
• 发育生物学是发展生物学.

背景情况:

• 年龄是发展和疾病的关键因素,但人类和老鼠的衰老步伐有很大的不同.
• 了解跨物种的发展时间表对于翻译研究至关重要.
• 现有的工具缺乏全面的年龄对齐在人类和老鼠的寿命.

研究的目的:

• 通过使用综合数据集,确定人类和小鼠发育之间的年龄对齐.
• 为了比较不同物种的大脑电路成熟时间表.
• 在发展轨迹中识别共同点和特定物种的适应性.

主要方法:

• 利用翻译时间资源来匹配发育年龄.
• 从各种与年龄相关的过程 (身体,骨,牙,大脑) 收集了477个时间点 (n=1,132个观察).
• 在连续的产后阶段 (P3,P4,P12,P21,P60) 获得了小鼠大脑的高分辨率扩散核磁共振扫描,以分析白质路径成熟.

主要成果:

• 已确立的年龄等价值:一个P3小鼠对应人类的GW24,一个P60小鼠对应人类的青春期.
• 在小鼠中观察到异质的白质途径生长;体生长平原早期,而嗅觉关联途径通过P60.0成熟.
• 在两种物种中都表现出延长的白质成熟,具有特定物种的适应性,如老鼠的延长的嗅觉电线.

结论:

• 翻译工具对于在模型系统和人类之间绘制保存和独特的生物过程至关重要.
• 鼠标大脑发育显示延长成熟期,反映人类,但具有诸如延长嗅觉通路发育等适应性.
• 这些发现为在发育和衰老研究中进行更好的跨物种比较提供了框架.