体外培养神经元网络功能结构的长时间发育变化

来源 :科学通报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wolovenorton
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
神经功能结构的建立和维持是学习与记忆等高级功能的基础.因神经网络的结构错综复杂,节点行为多变且受多种因素的影响,目前其拓扑结构的形成和维持机制尚不清楚.基于多电极阵列系统,本研究连续记录了体外长时间培养的海马神经元网络的自发放电活动;利用不同电极放电序列之间的互相关系数映射功能连接强度,构建网络拓扑结构图,分析其发育特性.对培养1~18周的3个样本的分析结果显示,网络拓扑结构的形成和维持具有自组织和自解离特性:网络连接建立期(1~3周),邻近节点之间建立连接,形成局域微网络;随着网络的发育,逐步形成多节点的复杂功能结构;发育成熟期(12周后),功能连接开始消退,部分节点脱离网络,网络聚集程度增加.不同发育时期网络各节点连接强度的分布均符合幂率分布,表明无外界输入的培养神经元网络是具有无尺度特征的复杂网络.本研究有助于复杂神经网络结构的形成及维持机制分析,为研究神经发育和神经系统信息处理机制提供新的视野. The establishment and maintenance of neural functional structures are the basis of advanced functions such as learning and memory.Because the structure of neural networks is complex and the behavior of nodes is changing and influenced by many factors, the mechanism of forming and maintaining topological structure is not clear at present.Based on Multi-electrode array system, this study continuously recorded long-term in vitro cultured hippocampal neuronal network spontaneous discharge activity; the use of different electrode discharge sequence correlation coefficient between the mapping function of the connection strength, the network topology structure diagram, analysis of its developmental characteristics The results of three samples from 1 to 18 weeks showed that the formation and maintenance of network topology had the characteristics of self-organization and self-dissociation: the network connection establishment period (1-3 weeks), the connection between neighboring nodes, Forming a local micro-network; With the development of the network, gradually forming a complex multi-node functional structure; mature period (after 12 weeks), functional connectivity began to subside, some nodes off the network, network aggregation increased.Different developmental networks The distribution of node connection strength is in accordance with the power distribution, indicating that the neural network with no outside input is a complex network with no scale features This study contributes to the formation and maintenance of complex neural mechanisms of network structure analysis, to provide a new perspective for the study of neural development and neural mechanisms of information processing systems.
其他文献
新世纪中国的经济发展,是置身于全球化的大趋势、大背景之下的。这就要求我们要对整个世界的经济发展态势进行全面而准确的分析与判断。本刊即期推出的“国际经济动态”、“国
问题:办公桌上电脑旁,你会摆放哪种小东西呢?A:绿色温润的植物B:时尚个性的小物件C:自己的照片D:什么都不摆答案解析:选择A:只有那些优秀而又眼光独到的男人,才能感受到你珍
例1,熊某,女,36岁,农民.1989年3月5日突然腹泻,血水便10~20次/日,量较多,伴里急后重及频繁呕吐,在当地卫生所按“急性胃肠炎”给予补液及庆大、氯霉素等治疗2天,因病情加重,
英国伦敦大学国王学院精神病学和神经科学研究所的学者发现:重复性的消极思想会增加一个人患上认知障碍症的风险。  发表在《阿尔茨海默氏病期刊》上的研究成果显示,当一个人养成长期的消极思维习惯后,就会导致大脑的思维能力、推理能力和记忆能力下降。这项新研究表明心理因素与生理因素同等重要,这些心理特征会在任何生理因素出现之前就能观察得到。重复性的消极想法常见于患有焦虑症、抑郁症、创伤后应激障碍和经历生活压力
简要分析目前国内钻机的类型,并对电动钻机的PLC控制系统和变频器的日常维护保养和维修进行了简单的阐述。 A brief analysis of the current domestic drilling rig type,
油田经过长时间的开发,形成了固定的注采模式和对应关系,最终含水上升,产油量下降。由于油层的非均质性和多层开采,导致油层动用不均,降低了油田的采收率。通过实施调整注采
山洪暴发,洪水紧贴着独木桥流过,不时有浪花溅到桥面上。有好心人在两岸连起一条绳索,横空挂在独木桥上方。这时候有四个人来到岸边:一个盲人,一个聋哑人和两个健康人。他们
期刊
3月20日,发改委再次上调成品油价,北京93号汽油上涨至8.33元,成品油价全面进入“8元时代”。我们统计了各种液体1升的价格,数据显示,往你的油箱里灌满汽油的价格和灌满牛奶相
我们家附近有一个山坡,山坡的背阴面有一块荒地,长五六米,最宽处还不到3米,勉强被父亲开成4小畦,全部种上了花瓶菜。  荒坡远离村子不说,土质是没有多少养分的黄沙壤,而且背阴,只有晴天的中午时分,才可以见到短暂的阳光。不知道父亲当初是怎样找到这块荒坡地的。没有路上去,父亲就在崖壁上凿出一条之字形的坡道,坡道窄而且陡。村里没有人想到在这样的背阴山坡上还能开出一块菜园,他们几乎是用诧异且怜悯的眼光,看着
(一)山川秀美工程;(二)西气东输工程;(三)南水北调工程;(四)新亚欧工程;(五)科技园区大陆桥工程;(六)交通通讯工程;(七)特色旅游工程;(八)科教产业化工程。以上八大工程,全部完成需投