投射研究

背景

大脑神经网络是由数目庞大,以及形态、特性各异的神经元,通过突触连接构成的复杂结构,是大脑行使认知、情感、记忆、想象等活动的结构基础。揭示大脑神经网络的结构,是最终理解大脑处理信息的机制的基本前提。 传统的神经网络示踪方法,如电镜、高尔基染色、染料、蛋白质和肽类标记物,可以显示一个脑区神经元的形态及其对其他脑区的投射 ;利用转基因小鼠也能显示大脑中特定细胞类型神经元的形态 ;少数蛋白质类示踪剂,如 WGA、TTC 等还可实现跨突触标记,但这些示踪方法具有信号间接、方向不特异、跨突触后信号衰减严重等问题。 上述传统示踪方法促进了人们对大脑神经网络结构的认识,但难以用于研究由多个脑区、多种类型神经元通过突触连接形成的复杂神经网络,而这类神经网络才是大脑处理特定信息所依赖的环路。嗜神经病毒 (neurotropic virus) 是一类能感染神经细胞,且能沿神经环路传播增殖的病毒。 利用嗜神经病毒作为示踪工具,与传统的示踪剂相有如下特点 :

  1. 可以跨突触传播 ;
  2.  跨突触方向可控,可特异顺行或逆行传播 ;
  3. 病毒跨突触后可复制,信号不衰减 ;
  4. 可携带多种标示物。 嗜神经病毒的上述特性使其在示踪大脑神经网络结构的研究中显示出独特优势。

图1.将两种颜色的RV病毒分别注射到嗅球(OB),梨状皮层(PCX),8天后,切片观察,同时被两种颜色病毒标记的神经元分布信息。

图2. 将PRV152病毒注射到杏仁核(Amygdala)后,切片观察,在嗅球(OB)处看到病毒信号,说明Amygdala中的神经元可以顺向跨多突触投射到OB中。

病毒工具

AAV,RV,PRV,HSV,VSV,欢迎咨询。

参考文献

[1]Beier KT, Borghuis BG, El-Danaf RN, et al. Transsynaptic tracing with vesicular stomatitis virus reveals novel retinal circuitry. The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience, 2013, 33: 35-51.
[2]Nassi JJ, Cepko CL, Born RT, et al. Neuroanatomy goes viral! Frontiers in neuroanatomy, 2015, 9: 80.
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[5]张志建,靳森,朱续涛, et al. 利用嗜神经病毒跨突触追踪神经网络研究进展,《生命科学》,2014(6):634-644.