人脑中的特殊中间神经元网络

对人脑的分析是神经科学的核心目标。然而，出于方法学的原因，研究主要集中在模式生物上，特别是小鼠。现在，神经科学家使用从神经外科干预获得的组织获得了关于人类神经回路的新见解。与小鼠相比，三维电子显微镜数据揭示了人类中间神经元的新扩展网络。在人类皮层中发现这一突出的网络组件有助于进一步详细分析其在健康和疾病中的功能。

乍一看，老鼠和人类的大脑惊人地相似：形成我们大脑的神经细胞具有非常相似的形状和性质，电激发的分子机制高度保守，在其他物种中发现的许多生物物理现象似乎也适用于人脑。“那么，主要是因为我们的大脑大了 1000 倍，容纳了 1000 倍多的神经细胞，这让我们可以下棋和写儿童读物，而这些老鼠可能无法做到?” 马克斯普朗克脑研究所(法兰克福)主任莫里茨赫尔姆施泰特问道，他领导了这项于 6 月 23 日发表在《科学》杂志上的新研究。

人类皮层中的密集网络映射揭示了一个巨大的中间神经元到中间神经元网络，而该网络在小鼠中几乎不存在。这种新颖的神经元网络可能构成人类皮层的关键进化发明。图片来源：Loomba、Helmstaedter、MPI 大脑研究

通过分析小鼠、猴子和人类的神经元网络，并在脑组织活检中绘制它们的完整结构，即所谓的连接组，Helmstaedter 和他的团队发现人类皮质网络已经进化出一种在小鼠中基本上不存在的新型神经元网络类型。这种神经元网络依赖于抑制性中间神经元之间的丰富连接。

研究人员使用神经外科医生 Hanno-Sebastian Meyer 和他在慕尼黑工业大学的团队进行的神经外科干预活检，应用 3 维电子显微镜来绘制人脑样本中大约一百万个突触的图。他们的数据显示，在人类中，中间神经元(人类丰富)相互连接的意外偏差，而主要神经元的神经支配(突触连接)在很大程度上保持相似。该研究的主要作者之一 Sahil Loomba 说：“这向我们表明，中间神经元到中间神经元的网络扩展了近 10 倍。”

“中间神经元制造了大约四分之一到三分之一的皮质神经细胞，它们的行为方式非常奇特：然而，它们非常活跃，不是为了激活其他神经元，而是为了让它们沉默。就像幼儿园的看护人，或者博物馆里的警卫：他们非常费力且消耗大量能量的活动是让他人保持平静、安静，”Helmstaedter 解释道。“现在想象一个房间里挤满了博物馆的守卫，所有人都互相保持沉默。这就是人类大脑的发展!”

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