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连接组:修订间差异

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连通组学的最终目标是绘制[[人脑]]。 这项工作是由[[國立衛生研究院 (美國)|美国国立卫生研究院]](NIH)赞助的{{le|人类连接组计划|Human Connectome Project}}(Human Connectome Project)推动的,该项目的重点是在健康的,活着的成年人中建立人脑的网络图。
连通组学的最终目标是绘制[[人脑]]。 这项工作是由[[國立衛生研究院 (美國)|美国国立卫生研究院]](NIH)赞助的{{le|人类连接组计划|Human Connectome Project}}(Human Connectome Project)推动的,该项目的重点是在健康的,活着的成年人中建立人脑的网络图。

== 在多个尺度上 ==
大脑网络可以在不同尺度的级别上被定义,这与大脑成像中的空间分辨率级别相对应(Kötter,2007; Sporns,2010)<ref>{{cite book |last1=Kötter |first1=Rolf | name-list-format = vanc |title=Handbook of Brain Connectivity |pages=149–67 |year=2007 |doi=10.1007/978-3-540-71512-2_5 |chapter=Anatomical Concepts of Brain Connectivity |series=Understanding Complex Systems |isbn=978-3-540-71462-0}}</ref><ref>{{cite book | last1 = Sporns | first1 = Olaf | name-list-format = vanc | title = Networks of the Brain | date = 2011 | publisher = MIT Press | location = Cambridge, Mass. | isbn = 978-0-262-01469-4 }}</ref>。 这些尺度可以大致分为微观尺度,中尺度和宏观尺度。 最终,有可能将以不同尺度水平上所获得的连接组图谱合并到给定物种的神经组织的单个层次结构图中,该图谱范围从单个神经元到神经元种群再到更大的系统(如皮质区域)。 鉴于从主要实验数据推断连通性所涉及的方法学不确定性,并且鉴于不同个体的连接组可能存在较大差异,因此任何统一的图都可能依赖于连通性数据的[[概率|概率性]]表示(Sporns等人,2005年)。


== Eyewire.org ==
== Eyewire.org ==

2020年3月31日 (二) 09:15的版本

磁共振成像下人类大脑白质的神经纤维束。

连接组(英語:Connectome)是大脑神经连接的综合图,可以被认为是其“接线图”。 更广泛地说,连接组将包括生物体神经系统内所有神经连接的映射。

连接组的产生和研究,称为连接组学(英語:Connectomics),可以从生物体的部分或全部神经系统内的全套神经元突触的详细图谱到宏观尺度描述之间的功能和结构连接的范围。 所有皮质区和皮质区下一级结构。 术语“连接组”主要用于捕获,绘制和理解大脑内神经相互作用的组织的科学努力。

研究成功构建了一种动物的完整连接组有: 线虫动物门秀丽隐杆线虫,开始于怀特(White),布伦纳(Brenner)等人,在1986年发表的第一张电子显微照片[1]。基于这项开创性的工作,阿查科索(Achacoso)和山本(Yamamoto)于1992年以书本的形式出版了线虫的第一个连接组(后来被作者称为“神经回路数据库(neural circuitry database)”,并附有软磁盘)[2], 阿查科索于1989年在3年前的医学护理计算机应用研讨会(SCAMC)上提出并发表了有关其连接组的计算机表示的信息[3]。布伦纳承认阿查科索的书的出版[4]。对于进一步的秀丽隐杆线虫连接组的神经网络表征,是被阿查科索和山本于1992年完成[5]。该研究工作被进一步追求并做完善是由Varshney等人(2011年)[6],和库克(Cook)等人(2019年)做的[7]。还成功构建了小鼠视网膜[8]和小鼠初级视觉皮层[9]的部分的连接组。 其他的重建,例如Bock等人的2011年完整的12TB数据集,可通过诸如NeuroData等服务公开获得[10]

连通组学的最终目标是绘制人脑。 这项工作是由美国国立卫生研究院(NIH)赞助的人类连接组计划英语Human Connectome Project(Human Connectome Project)推动的,该项目的重点是在健康的,活着的成年人中建立人脑的网络图。

在多个尺度上

大脑网络可以在不同尺度的级别上被定义,这与大脑成像中的空间分辨率级别相对应(Kötter,2007; Sporns,2010)[11][12]。 这些尺度可以大致分为微观尺度,中尺度和宏观尺度。 最终,有可能将以不同尺度水平上所获得的连接组图谱合并到给定物种的神经组织的单个层次结构图中,该图谱范围从单个神经元到神经元种群再到更大的系统(如皮质区域)。 鉴于从主要实验数据推断连通性所涉及的方法学不确定性,并且鉴于不同个体的连接组可能存在较大差异,因此任何统一的图都可能依赖于连通性数据的概率性表示(Sporns等人,2005年)。

Eyewire.org

普林斯顿神经和计算机教授承現峻英语Sebastian Seung创建了网络游戏eyewire.org,目的是为了利用众包来创建人类的连接组。它吸引了来自100多个国家/地区的130,000多名玩家。

参阅

参考资料

  1. ^ White JG, Southgate E, Thomson JN, Brenner S. The structure of the nervous system of the nematode Caenorhabditis elegans. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences. November 1986, 314 (1165): 1–340. Bibcode:1986RSPTB.314....1W. PMID 22462104. doi:10.1098/rstb.1986.0056. 
  2. ^ Ay's Neuroanatomy of C. elegans for Computation. CRC Press. [2019-10-15] (英语). 
  3. ^ Achacoso, Theodore B.; Fernandez, Victor; Nguyen, Duc C.; Yamamoto, William S. Computer Representation of the Synaptic Connectivity of Caenorhabditis Elegans. Proceedings of the Annual Symposium on Computer Application in Medical Care. 1989-11-08: 330–334. ISSN 0195-4210. PMC 2245716可免费查阅. 
  4. ^ Achacoso, Theodore B., Letter from Theodore B. Achacoso to Sydney Brenner, Sydney Brenner, Cold Spring Harbor Laboratory Archives, 1991-12-30 [2019-10-15] 
  5. ^ Yamamoto, William S.; Achacoso, Theodore B. Scaling up the nervous system of Caenorhabditis elegans: Is one ape equal to 33 million worms?. Computers and Biomedical Research. 1992-06-01, 25 (3): 279–291. ISSN 0010-4809. PMID 1611892. doi:10.1016/0010-4809(92)90043-A. 
  6. ^ Varshney LR, Chen BL, PaniaguE, Hall DH, Chklovskii DB. Sporns O , 编. Structural properties of the Caenorhabditis elegans neuronal network. PLoS Computational Biology. February 2011, 7 (2): e1001066. Bibcode:2011PLSCB...7E0010V. PMC 3033362可免费查阅. PMID 21304930. doi:10.1371/journal.pcbi.1001066.  开放获取
  7. ^ Cook, Steven J.; Jarrell, Travis A.; Brittin, Christopher A.; Wang, Yi; Bloniarz, Adam E.; Yakovlev, Maksim A.; Nguyen, Ken C. Q.; Tang, Leo T.-H.; Bayer, Emily A.; Duerr, Janet S.; Bülow, Hannes E.; Hobert, Oliver; Hall, David H.; Emmons, Scott W. Whole-animal connectomes of both Caenorhabditis elegans sexes. Nature. 3 July 2019, 571 (7763): 63–71. PMC 6889226可免费查阅. PMID 31270481. doi:10.1038/s41586-019-1352-7. 
  8. ^ Briggman KL, Helmstaedter M, Denk W. Wiring specificity in the direction-selectivity circuit of the retina. Nature. March 2011, 471 (7337): 183–8. Bibcode:2011Natur.471..183B. PMID 21390125. doi:10.1038/nature09818. 
  9. ^ Bock DD, Lee WC, Kerlin AM, Andermann ML, Hood G, Wetzel AW, Yurgenson S, Soucy ER, Kim HS, Reid RC. Network anatomy and in vivo physiology of visual cortical neurons. Nature. March 2011, 471 (7337): 177–82. Bibcode:2011Natur.471..177B. PMC 3095821可免费查阅. PMID 21390124. doi:10.1038/nature09802. 
  10. ^ Van Essen DC, Smith SM, Barch DM, Behrens TE, Yacoub E, Ugurbil K. The WU-Minn Human Connectome Project: an overview. NeuroImage. October 2013, 80: 62–79. PMC 3724347可免费查阅. PMID 23684880. doi:10.1016/j.neuroimage.2013.05.041. 
  11. ^ Kötter R. Anatomical Concepts of Brain Connectivity. Handbook of Brain Connectivity. Understanding Complex Systems. 2007: 149–67. ISBN 978-3-540-71462-0. doi:10.1007/978-3-540-71512-2_5. 
  12. ^ Sporns O. Networks of the Brain. Cambridge, Mass.: MIT Press. 2011. ISBN 978-0-262-01469-4. 

外部链接

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