近日，國際權(quán)威期刊《細胞報告》在線發(fā)表了東南大學腦科學與智能技術(shù)研究院團隊最新研究成果。該團隊揭示了神經(jīng)元軸突突觸前扣結(jié)的分布差異，以及不同神經(jīng)元形態(tài)細節(jié)改變對整個鼠腦單細胞神經(jīng)元結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)拓撲的影響。

神經(jīng)元形態(tài)在決定神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的功能方面起著重要作用，神經(jīng)元的形態(tài)變化往往會對認知產(chǎn)生巨大影響，比如神經(jīng)退行性疾病和智力障礙。然而，受分辨率和時間成本限制，在單細胞尺度上理解神經(jīng)元形態(tài)對全腦連接的影響一直是一個挑戰(zhàn)。

研究團隊設(shè)計了一種基于扣結(jié)位置數(shù)據(jù)生成全腦單細胞結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)算法，并與扣結(jié)均勻分布情況進行比較。結(jié)果顯示，縮放操作對網(wǎng)絡(luò)結(jié)果影響最大，而在剪枝和刪除突觸節(jié)點的操作中，單位成本內(nèi)的路由效率和存儲能力不降還略微上漲。

該研究在單細胞尺度揭示了軸突扣結(jié)對全腦結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)拓撲的影響，并拓展了以往基于均勻連接的腦網(wǎng)絡(luò)連接模型，為理解大腦如何在不同區(qū)域和不同神經(jīng)元之間建立復(fù)雜連接提供了新視角。

《中國教育報》2024年04月01日第7版