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        科學(xué)家們解開了大腦的生命支持網(wǎng)絡(luò)
        
			
        
				2019-03-28 09:11:49
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        被稱為下丘腦的大腦部分很小但很強大 - 它控制著對生存至關(guān)重要的基本行為和生理學(xué)。這些包括飲食，性和防御行為，睡眠，以及體溫，體液平衡和身體對壓力的反應(yīng)等生理控制。
        

        科學(xué)家們解開了大腦的生命支持網(wǎng)絡(luò)
        

        由USC Dornsife領(lǐng)導(dǎo)的一項研究發(fā)表于3月25日的“美國國家科學(xué)院院刊”，該研究提供了第一個基于高度詳細的網(wǎng)絡(luò)圖的全球網(wǎng)絡(luò)模型 - 下丘腦的內(nèi)部運作。這被認為是大腦中最關(guān)鍵的部分，因為它支持所有哺乳動物，魚類，鳥類和許多其他動物的生命。
        

        該研究是確定哺乳動物神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組織的持續(xù)努力的一部分，科學(xué)家將其稱為“神經(jīng)元項目”。
        

        該項目是一項開創(chuàng)性工作，旨在更好地了解大腦，這是已知宇宙中最復(fù)雜的生物結(jié)構(gòu)?？茖W(xué)家目前的工作重點是完成基于其灰質(zhì)區(qū)域連接的哺乳動物大腦模型。
        

        最終，他們希望擴展模型以包括整個神經(jīng)系統(tǒng)和身體之間的聯(lián)系，這些聯(lián)系稱為“神經(jīng)元”。這一成就與不同類型腦細胞的網(wǎng)絡(luò)地圖相結(jié)合，將徹底改變從心理學(xué)到醫(yī)學(xué)等眾多學(xué)科的研究。
        

        為了建立下丘腦的網(wǎng)絡(luò)模型，科學(xué)家們對65個確定的下丘腦區(qū)域的每一個連接數(shù)據(jù)進行了嚴格的分析，并跨越了40年的大腦研究。對該數(shù)據(jù)的計算機分析揭示了一種分層組織，其由大腦每側(cè)的下丘腦65個區(qū)域的子網(wǎng)絡(luò)組成。
        

        在下丘腦兩側(cè)65個區(qū)域內(nèi)和之間的16,770個可能的連接中，由Hahn和他的同事整理的數(shù)據(jù)集表明其中有近8000個存在。
        

        “這表明下丘腦具有非常高度相關(guān)的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，”USC Dornsife文學(xué)，藝術(shù)和科學(xué)學(xué)院的生物科學(xué)助理教授(研究)和該研究的主要作者Joel Hahn說。
        

        此外，最高度連接的區(qū)域或集線器位于生理學(xué)相關(guān)的控制網(wǎng)絡(luò)中。哈恩說，這個組織認為下丘腦可能優(yōu)先考慮生理過度控制行為。網(wǎng)絡(luò)的計算機分析還表明，大腦兩側(cè)的兩個高級子網(wǎng)絡(luò)在控制行為或身體生理方面顯著相關(guān)。(見圖)
        

        “從生存的角度來看，這個組織是有道理的，因為行為取決于能干的身體，”他說。
        

        科學(xué)家們還探索了較低級別的子網(wǎng)絡(luò)，揭示了可能與多種疾病相關(guān)的新型關(guān)聯(lián)，包括阿爾茨海默病等神經(jīng)退行性疾病，以及影響下丘腦發(fā)揮核心作用的一種或多種功能的行為障礙。
        

        最后，當(dāng)他們開發(fā)模型時，科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)了另一個發(fā)現(xiàn)：下丘腦中神經(jīng)元信號的傳遞似乎主要受到神經(jīng)元抑制的支配。
        

        科學(xué)家在分析抑制和興奮(刺激)神經(jīng)傳遞的遺傳標(biāo)記時發(fā)現(xiàn)了這一發(fā)現(xiàn)。首先，他們在整個下丘腦中形成了激發(fā)和抑制圖。然后，他們將地圖與新網(wǎng)絡(luò)模型進行了比較。
        

        他們發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)元抑制與下丘腦最高度連接的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(中樞)密切相關(guān)。哈恩說，這表明整體而言，下丘腦受到限制，但已準(zhǔn)備好采取行動。
        

        他將它比作通過打開或關(guān)閉閘門釋放的水壩后面的水。
        

        “我們不知道這一發(fā)現(xiàn)的功能后果，”哈恩說。“但從機械的角度來看，從一個準(zhǔn)備采取行動的系統(tǒng)中消除抑制能夠快速實現(xiàn)結(jié)果。因此，它可能對生存有益。”
        
			

			
          
        
			
        
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