从转录功能:大脑网络的映射
大脑是一系列连接功能网络协调控制的过程像视觉和语言。映射的分子网络,构成这个连接将提供前所未有的理解大脑功能在健康和疾病。然而,重大技术挑战阻碍我们能力研究功能和分子电路只方法需要一个完整的大脑,另需要取样所有大脑区域。Richiardi绕过这些主要限制等。找到相关的挑战和映射两个根本不同的电路在皮层:基因转录网络和功能网络。
用静息状态功能磁共振成像(fMRI)在18到29岁的主题,作者开始确认四个规范功能皮层网络:感觉运动、视觉空间的,背静息状态,突出。然后映射皮质基因转录的艾伦脑科学研究所微阵列数据集上这四个功能电路。所有映射之间线性相关分析是应用大脑样本。这导致集群相似的基因转录表达水平在特定功能的网路,强度高分数和不同表达水平较低或不相关的网路,低强度分数。最后,作者确定了基因转录,把四个功能网络和136个顶级基因转录中取得共识。
他们的研究结果验证了在两个方面:第一,研究人员使用在活的有机体内功能磁共振成像数据从259年个人每个配对单核苷酸多态性(SNP)数据集。他们确认具体的基因多态性在共识列表中的丰富功能网络的力量。其次,作者称,许多共识列表记录与离子通道沿着轴突路径在网络中高度表达。值得注意的,成绩单是基因的比例适合神经退化。这些结果同意初始功能网络在青少年中找到。此外,这些发现验证了著名的参与离子通道的分子单元驱动传输信息在神经元网络和强调已知离子channel-enriched网络参与健康和疾病。
总的来说,molecular-functional Richiardi提出的网络在此et al。摆脱一个比hypothesis-driven-approach data-driven-rather。这项工作提供了一个有用的框架继续调查大脑功能从一个多维的方法。在不久的将来,一些问题值得探索包括:它是足以定义一个“分子网络”完全基于之间的线性相关基因转录本在解剖学上定义的产品陈列室吗?如何可靠地可以从后期组织或血液样本的分子网络提出概括在活的有机体内网络吗?最后,将该连接/功能网络根据不同大脑活动的水平或订婚吗?
出版
- Richiardi Jet al。(2015)相关基因表达支持大脑网络的同步活动。科学》348 (6240):1241 - 1244。doi: 10.1126 / science.1255905
