神经环路

神经环路示踪与图谱绘制 知识点整理

神经环路示踪与图谱绘制

• 可能的选择填空
  • 1.脑功能的实现依赖于神经环路对信息的处理
  • 2.脑是自然界中最复杂的系统
  • 3.脑链接图谱研究的不同尺度：宏观尺度（脑区，mm-cm）；介观尺度（神经元，um）；微观尺度（突触，nm）
  • 4.两类重组酶的作用方式：Cre-loxP/Flp-FRT:双向反应（包括删除/整合、倒置、移位）；attP * attB：单向反应（配对、双分裂双交换、结扎）
• 可能的简答
  • 1.病毒相较于染料或毒素，优势在于？
  • 2.如何利用逆行示踪分析投射模式？ PPT 57页图
  • PPT最后两个有逆转录病毒和多病毒联用的例子
• 脑连接图谱
  • 宏观尺度
    • 核磁共振（MRI),包括检测结构的DWI-MRI和检测活性的fMRI
  • 介观尺度
    • 光学成像；测序(Sequencing the connetome
    • 标记：特异高亮；环路示踪
    • 成像：全脑尺度；（亚）微米
    • 分析：海量数据；（半）自动化
  • 微观尺度
    • 电子显微镜（EM)
• 神经环路（介观尺度）
  • 定义：Ensembles of interconnected(环路联接的标记)/ neurons（神经元的标记)/ that act together to perform /specific functions(神经活性的标记). 由相互连接的神经元组成的整体，它们共同发挥特定的功能
    • 环路联结的标记：顺行示踪、逆行示踪、跨突触示踪
    • 特定（类型）神经元（细胞）的标记：1.发育起源（神经前体细胞类型+产生区域+产生时间）；2.基因表达；3.解剖位置；4.投射模式
    • 神经活性的标记与检测：1.电生理记录；2.即早基因表达；3.电压信号探测；4.钙信号探测
  • 神经元：是一种电兴奋的细胞，通过电信号和化学信号的接收、处理和传递信息。
    • 数量繁多；种类丰富；形态复杂；连接广泛
• 遗传标记的双相系统
  • 1.基因位点的选择
    • 标记基因
    • 关键转录因子
  • 2.遗传标记的双相系统
    • 特异性（Driver)
    • 灵活性（Reporter）
      • 形态标记、活性检测、活性调控、环路失踪
        • 常见：tdTomato, EGFP,mGFP,ChR2,DREADD,Gcamp6, DTA,Caspase, TVA/G
  • 组合靶标提高特异性：
    • 多系统逻辑组合
• 神经环路示踪
  • 顺行：Anterograde
    • AAV
  • 逆行：Retrograde
    • CTB,WGA,CAV2,rAAV2-retro
  • 跨突触：Transsynaptic
    • RV,PRV,HSV,VSV,AAV
  • 不跨突触的顺行示踪=轴突标记+成像
    • 病毒与遗传小鼠联用：标记特定脑区和细胞类型
  • 单细胞追踪：稀疏高亮标记、高分辨率全脑成像
  • 单细胞形态重构与分析
  • 逆转录病毒 Retrovirus:
    • 可整合进入宿主基因组：长时表达，随细胞复制
    • Lentivirus(LV)慢病毒
    • Moloney murine leukaemia virus(MLV)：仅感染有分裂能力的细胞；命运追踪