42、神经追踪与大脑连接性研究的前沿技术

神经追踪与大脑连接性研究的前沿技术

1. 神经元示踪剂

对形态连接性的了解主要来自顺行和逆行神经元示踪剂的使用。这些物质会在胞体或突触末端被动摄取，然后分别被转运回轴突末端或细胞胞体。以下是一些常见的示踪剂：
- 双向示踪剂 ：包括辣根过氧化物酶（HRP）和与HRP结合的麦胚凝集素（WGA - HRP）。
- 顺行示踪剂 ：如菜豆白细胞凝集素（PhaL）。
- 葡聚糖 ：可与各种荧光染料结合，能在同一动物体内实现多种可区分的逆行示踪。
- 霍乱毒素亚基 - b（CTB）的各种荧光结合物 ：也是非常受欢迎的双向示踪剂。CTB运输速度相对较快（约3天），根据细胞外注射示踪剂的量不同，其灵敏度也不同。较大剂量（约0.2 ml）的CTB注射更有助于揭示皮层几毫米范围内的区域间连接，而非常小剂量（约0.02 ml）可用于检查相对局部（≤250 mm）的连接性。

示踪剂的注射位置决定了可以解决的问题类型。使用逆行示踪剂最有效的方法是将其注射到特征明确的皮层区域，由此产生的逆行标记细胞体可用于识别新的形态连接皮层区域。例如，在很少被研究的树鼩的V2区域进行多次逆行示踪剂注射，揭示了来自每种示踪剂的几个不同的标记神经元簇。结合整个扁平化皮层的髓鞘染色模式来识别V1和V2，V2以外的逆行标记簇模式被用于证明存在六个额外的纹外视觉区域。即使在研究视觉皮层连接性最常见的物种猕猴中，通过向V1注射神经元示踪剂也有新的发现，如腹侧区域V3。

神经元示踪剂的连接模式还有助于识别皮层区域内的模块化组织。例如，通过固有信号