使用BARseq绘制思维地图

了解不同大脑区域之间的联系可以为阿尔茨海默病、精神分裂症和抑郁症等疾病的更好治疗策略铺平道路。

2019年，作为冷泉港实验室 (CSHL) Zador 实验室的博士后，陈晓银帮助开发了一种绘制这些连接的技术。BARseq 通过细胞使用的基因识别大脑中的细胞 并追踪连接的神经回路。BARseq 的早期版本使用“条形码”或短 RNA 片段绘制了数千条神经通路中的基因表达。

陈现在是艾伦脑研究所的助理研究员。他最近与 CSHL 教授 Anthony Zador重聚 ，升级了 BARseq 的功能。它是什么样子的?BARseq 现在可以映射数百万个神经元，而不是数千个神经元。

“我们专注于推动 BARseq 的发展。我们希望让每个人都能轻松使用它，速度更快，灵敏度更高。我们能用它读取更多信息吗?有了更高的规模，你就可以开始回答不同的问题了，”陈说。

研究小组开始在大脑的视觉皮层中寻找答案。视觉是人类感知世界最常见的方式之一。信息从眼睛传递到视觉皮层进行处理。但是，当视觉皮层的神经通路被切断或根本没有形成时，大脑会发生什么?

“人们早就知道视觉输入对于大脑的形成非常重要，”陈解释道。“但我们不知道，在 BARseq 提供的细胞类型分辨率下，究竟会发生什么。”

研究团队利用 BARseq 绘制了 9 只小鼠的大脑图谱，并追踪了每只小鼠视觉皮层的基因表达。这是该技术首次用于绘制如此多的整个大脑图谱。令人惊讶的是，研究团队发现，如果小鼠失明，视觉皮层中的基因就会开始看起来像大脑邻近皮层区域的基因。

“视力丧失的影响非常广泛，”陈解释道。“视觉皮层本身会发生变化。它变得更类似于周围的区域。关于发育如何控制这种模式，仍有很多问题有待解答。”

Chen 目前正在努力进一步扩展 BARseq 的功能 。他和他的团队正在利用这项技术研究大脑发育过程中的连接方式以及这些连接如何演变。

“了解皮质区域是如何设置的，是理解这些连接的第一步，”他说。“但这还不够。我们还需要发现它们在发育过程中是如何进展的。BARseq 可以让我们更接近这个目标。”

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