细胞系统:科学家开发了一种新型的神经网络 它可能揭示大脑功能的分子机制

来源：原创网站2021-12-30 11:50

贝勒医学院和其他机构的科学家揭示了大脑中详细的细胞结构，以及细胞间的交流是如何在大脑中发生的。在这篇文章中，研究人员使用了先进的计算方法来帮助理解大脑的复杂结构和功能，这可能有助于解释复杂器官在疾病和健康中的表现。

2021年12月30日/100医学网bion/-为了更好地了解大脑等复杂器官是如何工作的，近日，国际期刊Cell Systems上发表了一篇题为《空间转录组学数据中的细胞类型建模洗脱了细胞间的空间可变共定位和通信》--小鼠大脑中的类型》的文章，来自贝勒医学院等机构的科学家揭示了大脑中详细的细胞结构，以及细胞间的通信是如何在大脑内部发生的。在这篇文章中，研究人员使用了先进的计算方法来帮助理解大脑的复杂结构和功能，这可能有助于解释复杂器官在疾病和健康中的表现。

STANN模型用于分析大脑形态层的结构。

图片：作者/细胞系统，2021

研究员Samee教授说，我们目前拥有的技术可以帮助识别和锁定组织中的单细胞，同时我们可以确定组织中每个单细胞产生的副产品。哺乳动物的大脑非常复杂，由数百万到数千亿个细胞组成，分析时可以产生大量数据。现在，研究人员面临的挑战是如何开发整个数据集信息，以产生一个能够可靠反映器官功能的模型。目前，研究人员已经开发了一种神经网络模型来阐明复杂组织的结构和功能。他们称这个模型为斯坦(使用神经网络的空间转录细胞类型分配)，即使用神经网络的空间转录组细胞类型分配模型。

研究人员还表示，他们还使用了其他先进的复杂计算方法，使模型更加严谨。研究人员将sten等方法应用于现有的小鼠嗅球大脑数据集，开始在大脑的细胞结构和功能中发现非常有趣的模式。大脑由不同的形态层组成，STANN模型可以帮助研究人员预测其细胞组织的详细图谱，而研究人员的模型可以逐层提供不同细胞类型的精确位置，以及它们是否以及如何相互交流。

研究人员已经确定，细胞类型的组成在形态层是相当一致的。例如，特定的一层可能有一定比例的星形胶质细胞、神经元和小胶质细胞，它们在同一层中保持不变；如果我们从同一形态层的不同区域取几个小切片，这些百分比看起来会非常相似，但这些百分比可能会从一层到另一层发生变化。研究人员在研究细胞共定位时观察到了不同的模式。例如，在形态层的一个区域，他们会看到星形胶质细胞将与嗅觉神经元共区域化，但在同一形态层的另一个区域，这些细胞可以完全分离。此外，研究人员还观察到，在一个形态层的不同区域，两种细胞类型之间的细胞间通讯可能会发生变化，这可能反映了基因调控网络正在随着位置的变化而变化。

图片：https://www.cell.com/cell-systems/fulltext/S2405-4712(21)00341-0？_ return URl=https://linking HB . Elsevier.com/retrieve/pii/s 2405471221003410？showall=true

研究人员假设大脑中的形态层有不同组的空间定位细胞类型。这些群体在细胞类型的组成上相似，但在细胞类型的共定位和通讯方式上有很大差异，这表明脑细胞类型具有空间定位的亚型，可以执行特定的定位功能。研究人员Samee说，我们之前没有描述过在单细胞和功能水平上对脑组织的详细分析。在这项研究中，研究人员开发的神经网络模型方法可能会为其他研究人员提供指导手册，从而有助于研究大脑的其他区域和其他器官(如心脏)。综上所述，本研究的结果表明，主要细胞类型可细分为以空间定位的基因调控网络和受体-配体使用为特征的亚型。(100yiyao.com 100医疗网)

原始来源：

弗朗西斯科何塞格里桑蒂卡诺佐，左震，詹姆斯马丁等人，细胞系统(2021年)。doi :10 . 1016/j . cels . 2021 . 09 . 004

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