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神經(jīng)科學(xué)的一個(gè)關(guān)鍵挑戰(zhàn)就是了解大腦如何適應(yīng)不斷變化的世界，即使是在相對(duì)靜態(tài)的解剖結(jié)構(gòu)下，大腦區(qū)域在結(jié)構(gòu)和功能上彼此相互關(guān)聯(lián)的方式（其連接性）是一個(gè)關(guān)鍵的組分，為了能解釋其動(dòng)態(tài)學(xué)變化和功能，研究人員就需要在拼圖中加入另一塊，即受體。近日，一篇發(fā)表在國(guó)際雜志Nature Neuroscience上題為“Gradients of neurotransmitter receptor expression in the macaque cortex”的研究報(bào)告中，來(lái)自布里斯托大學(xué)等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過(guò)研究在理解機(jī)體整個(gè)大腦的受體分布上取得了重要的進(jìn)展。如今這些研究數(shù)據(jù)能通過(guò)人類大腦研究計(jì)劃（HBP）的EBRAINS基礎(chǔ)設(shè)施免費(fèi)提供給神經(jīng)科學(xué)界的研究人員。

文章中，研究人員使用自動(dòng)射線照相技術(shù)來(lái)分析非常薄的體外大腦切片組織上神經(jīng)遞質(zhì)受體的密度，他們測(cè)定了獼猴機(jī)體中109個(gè)區(qū)域中14種神經(jīng)遞質(zhì)受體類型的密度，而且這些數(shù)據(jù)能與多種結(jié)構(gòu)參與一起被整合到神經(jīng)成像的模板中。受體是大腦中信號(hào)傳輸?shù)年P(guān)鍵分子，在一個(gè)神經(jīng)元內(nèi)，信息的傳輸是通過(guò)電信號(hào)沿著軸突發(fā)生的，但神經(jīng)元之間的信息轉(zhuǎn)移通常需要釋放名為神經(jīng)遞質(zhì)的分子進(jìn)入到細(xì)胞外空間中，并與靶向神經(jīng)元上的受體相結(jié)合。

研究人員揭開(kāi)了每個(gè)神經(jīng)元受體表達(dá)的一級(jí)和二級(jí)梯度，換句話說(shuō)，他們繪制出了整個(gè)大腦皮層的受體密度圖譜，并識(shí)別出了兩個(gè)主要的排布方式，從而就揭示了大腦皮層的分子和神經(jīng)元組織之間的關(guān)聯(lián)。研究者Nicola Palomero-Gallagher博士解釋道，獼猴大腦皮層中受體組織的兩條主要軸線與兩個(gè)不同的功能系統(tǒng)相一致，即感覺(jué)-認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)和外部-內(nèi)部認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)，這也是研究人員首次描述其二者之間的這種關(guān)聯(lián)。

人類大腦研究計(jì)劃提供機(jī)體大腦神經(jīng)受體組織的新見(jiàn)解。

圖片來(lái)源：Nature Neuroscience(2023). DOI:10.1038/s41593-023-01351-2

這項(xiàng)研究中，研究人員將新型的神經(jīng)遞質(zhì)受體數(shù)據(jù)與多個(gè)層次的解剖學(xué)和功能數(shù)據(jù)整合到Y(jié)erkes19皮層表面的共同皮層空間中，Yerkes19皮層是一種經(jīng)常被研究人員所使用的非人類靈長(zhǎng)類動(dòng)物模板；迄今為止，很少有研究將獼猴大腦的體外解剖學(xué)與體內(nèi)成像結(jié)果進(jìn)行整合，而創(chuàng)建公開(kāi)訪問(wèn)的整個(gè)大腦皮層受體表達(dá)圖，或許就能整合神經(jīng)成像的數(shù)據(jù)，比如正如人類大腦研究計(jì)劃的科學(xué)家們所做的，這或許就能加速跨物種的轉(zhuǎn)化和研究。

研究者表示，這一研究結(jié)果或會(huì)免費(fèi)提供給神經(jīng)科學(xué)界的研究人員，以便其能被其它旨在開(kāi)發(fā)其它生物信息學(xué)模型的計(jì)算神經(jīng)科學(xué)家們所使用，這項(xiàng)研究所產(chǎn)生的部分研究數(shù)據(jù)目前已經(jīng)在一種計(jì)算模型中得以實(shí)現(xiàn)，該模型揭示了多巴胺是如何將信息送入大腦額葉的工作記憶網(wǎng)絡(luò)中去的。綜上，本文研究結(jié)果表明，獼猴或許有望成為血清素處理加工和紊亂研究的一種非常有希望的轉(zhuǎn)化模型，而受體梯度或許能促使感覺(jué)皮層區(qū)域進(jìn)行快速、可靠的信息加工處理，以及高級(jí)認(rèn)知區(qū)域中緩慢和靈活的信息整合過(guò)程。（生物谷Bioon.com）

原始出處：

Sean Froudist-Walsh, Ting Xu, Meiqi Niu, et al. Gradients of neurotransmitter receptor expression in the macaque cortex, Nature Neuroscience(2023). DOI:10.1038/s41593-023-01351-2

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