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课程指南/课程计划 - 脑细胞
● 神经元：脑细胞，将信号传递到脑的其他部分（第 1 部分） ● 神经递质：传递来自其他神经元信息的化学物质（第 1 部分） ● 动作电位：神经元内部因接收来自另一个神经元的信号而触发的电信号（第 1 部分） ● 囊泡：轴突末端含有神经递质的小隔间（第 1 部分） ● 多巴胺：一种神经递质（第 1 部分） ● 受体：接收释放信使的特定化学物质 ● 信使：将信号传递到下一个神经元 ● 转运蛋白：将神经递质带回细胞 循序渐进的课堂指南
快速、自动识别单个活脑细胞
神经细胞的形状像幼苗：大而圆的种子（细胞体）被一簇卷曲的根（树突）包围，而一根长茎（轴突）则向另一个方向延伸。这张图片以椭圆形显示了不同动物之间某些神经元细胞体位置的变化。每个神经元都是随机着色的。神经元在图中从上到下、从左到右排列，因为它们在线虫中的位置是从鼻子到尾巴（前后）和从背部到腹部（背腹）。来源：CC BY-ND 4.0 Toyoshima 等人，2020 年，DOI：10.1186/s12915-020-0745-2
脑细胞模拟肌肉信号传导以增强学习和记忆
由于这些线索，研究人员的预感是，树突状接触位点的分子机械对于传输钙信号也必须很重要，而钙信号是细胞用于通信的。他们怀疑沿着树突的接触站点可能像电报机上的中继器一样：接收，放大和在长距离内传播信号。在神经元中，这可以解释在树突上的特定位点接收到的信号如何转移到数百微米的细胞体中。
腺相关病毒工具包可靶向多种脑细胞
重组腺相关病毒 (AAV) 是神经科学研究中常用的基因传递载体。它们具有两个可工程化的特征：衣壳（外部蛋白质壳）和货物（封装的基因组）。可以修改这些特征以分别增强细胞类型或组织向性并控制转基因表达。已经鉴定出几种具有独特向性的工程化 AAV 衣壳，包括具有增强的中枢神经系统转导、细胞类型特异性和神经元逆向运输的变体。将这些 AAV 与现代基因调控元件和最先进的报告、传感器和效应货物配对，可以实现高度特异性的转基因表达，以对脑细胞和回路进行解剖和功能分析。在这里，我们讨论了最近的进展，这些进展提供了一个全面的（衣壳和货物）AAV 工具包，用于遗传访问分子定义的脑细胞类型。
Bretigea：脑细胞类型特异性基因表达分析
描述大量基因表达数据中相对细胞类型比例的分析。提供了一组良好的脑细胞类型特异性标记基因，这些基因从多种类型的实验中得出，如McKenzie（2018）中所述。对于脑部数据集，有标记基因可用于星形胶质细胞，内皮细胞，小胶质细胞，神经胶质，少突胶质细胞和少突胶质细胞前体细胞，这些细胞源自hu-man，小鼠，小鼠和组合的人类/小鼠数据集。但是，如果您对自己的标记基因具有辅助性，则可以将功能应用于任何组织的大量基因表达数据。还使用这些标记基因实现了相对细胞类型比例估计的多个选项，从Chikina（2015）。可以根据您的偏好和数据集来增加或降低给定分析中使用的细胞类型标记基因的数量。最后，提供了使用估计值在下游分析之前使用估计值调整细胞类型相对比例的可变性的功能。
高级成像和标记方法破译了脑细胞组织和功能
神经元可以说是生物体中最复杂的形态复杂细胞之一，通常会延伸数百微米（即使不是米）。为了应对其独特的细胞对电池通信能力和空间扩散，神经元已经进化了特定的动态组织和亚细胞分化，例如树突状刺，轴突初始部分或生长锥，以维持特定的功能。在神经系统中，其他细胞类型（例如星形胶质细胞）也表现出特别复杂的形态，适合其特定功能和与神经元共组织。神经元或其他脑细胞的纳米级亚细胞组织以及子隔间之间的元素的运输已成为控制其功能的一组基本特性。突触，尤其是携带大多数兴奋性传播的突触前末端和相关的突触前末端，在突触后受体组织的水平和突触前释放机械1-3的隔离水平上都表现出特别复杂的纳米级组织。通过纳米柱4-7发现，该突触后组织的复杂性增加了。轴突初始段是另一个
大量小鼠中性别、应变和脑细胞结构的横向差异
摘要 小鼠大脑是迄今为止研究最深入的哺乳动物大脑，但其细胞结构的基本测量方法仍然不清楚。例如，量化细胞数量以及性别、品系和细胞密度和体积的个体差异之间的相互作用对于许多区域而言是遥不可及的。Allen 小鼠大脑连接项目生成了数百个大脑的高分辨率全脑图像。虽然这些图像是为了不同的目的而创建的，但它们揭示了神经解剖学和细胞结构的细节。在这里，我们使用这个群体系统地表征小鼠大脑中每个解剖单元的细胞密度和体积。我们开发了一种基于 DNN 的分割流程，该流程使用图像的自发荧光强度来分割细胞核，即使在最密集的区域（例如齿状回）内也是如此。我们将我们的流程应用于来自 C57BL/6J 和 FVB.CD1 品系的 507 个雄性和雌性大脑。从全球来看，我们发现整体脑容量的增加不会导致所有区域的均匀扩张。此外，特定区域的密度变化通常与该区域的体积呈负相关；因此，细胞计数并不随体积线性变化。许多区域（包括多个皮质区域的 2/3 层）表现出明显的横向偏差。我们确定了特定于菌株或特定于性别的差异。例如，男性往往在扩展的杏仁核和下丘脑区域（MEA、BST、BLA、BMA 和 LPO、AHN）中拥有更多细胞，而女性在眼眶皮质 (ORB) 中拥有更多细胞。然而，个体间变异性始终大于单个限定词的效应大小。我们将此分析的结果作为社区的可访问资源提供。
Alpha Mesh Swc：根据脑细胞骨架描述自动生成稳健的表面网格
图 1：(a) SWC 文件的说明性示例（不是真实细胞）。从左到右，各列分别表示节点索引、神经元区室类型、x、y、z 坐标、半径和父节点索引。例如，第二个节点表示位于 [0, 0, 8] 处半径为 2 µm 的顶端树突（类型 4）部分。它连接到其父节点（第一个节点）。如果父索引为 -1，则当前节点为根节点。(b) (a) 中 SWC 文件定义的神经元骨架的可视化表示。红色 ⊗ 符号表示体细胞节点，神经突节点用红色 + 表示。长度为 l 1 , . . . , l 4 的蓝线绘制了神经元骨架。虚线以 3D 形式说明了神经元的形态。(c) 可用于连接两个连续节点的圆锥