果冻大脑研究神经网络的发现

使用先进的技术,一个团队领导的科学家Pawel Burkhardt从卑尔根大学的迈克尔•Sars中心和迈科Kittelmann从牛津布鲁克斯大学揭示了栉水母门动物的神经系统连接,其中一个最古老动物血统。重构神经网络的神经元通过3 d电子显微镜,他们发现了一个非凡的建筑:一个连续的神经网络。这些研究结果挑战我们理解神经系统及其演化。

改变神经生物学理论

自从科学家们的工作圣地亚哥·拉蒙-卡哈尔和弗里德约夫·南森在19th世纪,神经生物学研究是通过晶状体的神经元学说解释。这一理论指出,神经系统是由离散的单个细胞。

高尔基挑战这一理论的提出,神经元在神经系统作为一个连续的网络连接。卡哈尔和高尔基体分享了1906年的诺贝尔奖为他们非凡的发现,尽管他们在他们整个职业生涯是激烈的竞争对手。

卡哈尔的理论最终被证明正确识别神经元连接,所谓的突触,通过电子显微镜的发明于1950年代,从而证伪高尔基的理论。这些新的发现证明高尔基也是正确的。

为什么栉水母门动物?

栉水母门动物,也被称为栉水母,迷人的生物,生活在世界上的海洋大约6亿年了。当第一个动物进化,栉水母门动物是地球上的第一个动物血统。在早期进化的神经元和神经系统,多种方式进行神经系统可能是建立。

以前曾试图描述栉水母神经系统连接已经证明困难,因为有机体精致非常脆弱,并调查他们的解剖学是非常具有挑战性的。

应用新技术引发了好奇心。

Pawel Burkhardt迈科Kittelmann协作,一个3 d电子显微镜专家,导致重要的观察单个神经元的栉水母神经网络做了一个小网络融合其神经过程,也称为探明,。

好奇的探索这个不规则,帕维尔和迈科收集更大的3 d数据集。

中心的“Bioimaging牛津布鲁克斯大学有一个连续的块面SEM(扫描电子显微镜),允许自动收集数以百计的一种动物的图像。我们现在的一个数据集提供包括5个神经网络神经元和神经突广泛分支”,迈科说。重建这些细胞显示一个非凡的建筑:他们形成一个连续的神经网络。

“我们发现神经网络之间的根本差异栉水母门动物和动物和其他动物。这是非常令人兴奋的。可能有人会说:即使是神经系统吗?“帕维尔Burkhardt

尽管其独特的架构,栉水母神经网络显示等关键特征在神经系统发现神经肽和离子通道产生膜电位。

研究结果是什么意思?

栉水母的描述神经网络有潜力提供关键信息在神经系统的进化起源。通过揭示独特的解剖学栉水母神经网络,团队提供了一个新颖的思考方式的神经系统架构,从而铺平了道路比较神经科学研究的一个新时期。

参考:Burkhardt P, Colgren J, Medhus, et al .合胞体神经网络在栉水母见解在神经系统的进化。科学。2023,380 (6642):293 - 297。doi:10.1126 / science.ade5645

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