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脑连接的新蓝图揭示了中央调节器的广泛影响

酿造咖啡到散步到向邻居打招呼,我们成千上万的日常活动都是通过藏在颅骨中心附近的古老大脑结构集合而实现的。

被称为基底神经节的神经元簇是调节各种常规运动和行为功能的中央枢纽。但是,当基底神经节中的信号减弱或破坏时,就会出现使人衰弱的运动和精神疾病,包括帕金森氏病,图雷特氏综合症,注意力不足过动症(ADHD)和强迫症。

尽管它在控制行为中起着重要作用,但是信息从基底神经节流向其他大脑区域的具体,详细路径仍然很难绘制。现在,加利福尼亚大学圣地亚哥分校,哥伦比亚大学祖克曼研究所的研究人员及其同事已经从基底神经节的最大输出核(称为黑质网状组织,即SNr)生成了精确的大脑连通性图。这些发现提供了该地区建筑的蓝图,该蓝图揭示了新的细节以及与基底神经节相关的令人惊讶的影响力水平。

该结果由助理项目科学家Lauren McElvain率先进行,在加州大学圣地亚哥分校的David Kleinfeld教授的神经物理学实验室和扎克曼研究所首席研究员Rui Costa的实验室中进行,并于4月5日发表在《神经元》杂志上。

该研究建立了对基底神经节在运动系统层次结构中的位置的新认识。研究人员认为,从连通性图中发现的新发现的途径可能为干预帕金森氏病和与基底神经节相关的其他疾病开辟其他途径。

“有了详细的电路图,我们现在可以计划研究以确定每种途径传达的具体信息,该信息如何影响下游神经元以控制运动以及每种输出途径的功能障碍如何导致基底神经节疾病的各种症状, ”麦克尔文说。

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