在这项工作中，我们分析了来自艾伦小鼠大脑连接图谱的大量大脑连接数据数据库，其中包含研究人员将病毒示踪剂注射到小鼠大脑不同区域的实验数据。官方manbetx手机版然后，示踪剂沿着连接大脑的纤维显示与目标区域相连的大脑区域。这些数据让我们了解大脑互联网络是如何构建的。

小鼠大脑中枢和非中枢的示意图。中枢是高度连接的大脑区域，它调解了大脑中大量的信号传输。

与之前对蠕虫、猫、猕猴和人类大脑的研究一致，我们发现老鼠的大脑中含有少量高度连接的“中枢”大脑区域，这些区域与大脑的其他部分有着异常大量的连接。这些地区被称为“枢纽”，类似于国际机场网络的枢纽(如伦敦希思罗机场)，与其他国际机场高度相连。大脑中的信息整合被认为是通过大脑中这些高度连接的“枢纽”在大脑的连接网络中发生的——就像很大一部分航空乘客通过伦敦希思罗机场和肯尼迪机场等机场枢纽飞越世界各地一样。这很重要，因为我们的思想、感觉和意识依赖于大脑中信息的整合。

在确认了小鼠大脑中中枢的存在后，我们接着研究了它们是否与某些独特的遗传特征有关。基因的表达包括读取你DNA的一部分来产生特定的分子，身体的不同部位(包括大脑的不同部位)产生不同的分子来发挥作用。如果大脑连接就像连接大脑不同区域的“硬件”，那么这种基因表达就像运行在每个大脑区域的“软件”。我们绘制了一张213个大脑区域(就像一个巨大的大脑区域)中17000多个基因的表达水平图条形码包含17,000个数字)，然后通过这些基因表达条形码的相似程度来测量所有对大脑区域的相似性。这就像在问一个问题:哪对大脑区域运行着最相似的软件?可能是那些涉及枢纽的?

老鼠大脑不同区域之间连通性的可视化(显示为沿环周长的小圆圈)。每个区域与大脑其他部分的连接数量用环外的条形图来显示，高度连接的中枢区域用红色表示。一对连接区域的基因表达相似性用颜色表示，从低(黄色)，中等(橙色)到高(红色)。

首先，不出所料，我们发现相互连接的成对大脑区域比没有连接的成对大脑区域具有更多相似的基因表达条形码。最能解释这种相似性的基因(“软件程序”)涉及大脑交流的一般方面(称为神经元的脑细胞的功能)，这是完全合理的，因为这些是相互交流的成对的大脑区域。但是是不同的类型有什么特殊的连接吗?比如，涉及重要大脑中枢的连接?我们发现是的:具有最相似基因表达条形码的大脑区域对确实是轮毂对．此外，驱动这种相似性的基因是那些控制基因产生大脑信号所需的能量这为中枢之间的连接在大脑中承载大量信号传输(这是能量密集型的)的观点提供了证据。

我们的研究结果表明，并非所有的大脑连接都是平等的——涉及大脑网络枢纽的连接具有高度独特的基因表达模式，标志着枢纽是大脑中能量消耗旺盛的控制中心。这表明，大脑疾病和大脑网络中枢功能障碍之间的联系可能与满足这些关键大脑区域的高活动要求所需的能量调节有关。

本Fulcher
莫纳什认知与临床神经科学研究所(MICCN)，
莫纳什大学，维多利亚，澳大利亚

出版

小鼠连接组中枢连通性的转录特征。
Fulcher BD, Fornito A
中国科学院学报(自然科学版)2016年2月2日

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