大脑皮质中神经元的种类丰富多样,它们通过突触彼此连接,形成了能实现感觉、运动、学习、语言和决策等各种功能的神经网络。网络中信息的传递需要单个神经元及其交互神经网络的激活,即产生动作电位(AP)和网络电活动。AP首先在轴突产生,由轴突上各种离子通道和自身的生物物理特性所决定。交互神经网络的兴奋除了由各类神经元的兴奋性决定外,还被兴奋性和抑制性突触的递质释放模式所调控。

　　传统观念认为,拥有'全或无'爆发特征的AP是信息传递的唯一方式,即数字信号编码模式。

　　神经元形态重建是指从图像中挖掘表征神经纤维特征的量化数据.该技术在神经元类型识别、神经回路绘制、脑图谱构建等众多脑科学基础研究中发挥重要应用,也会为人工智能领域的多项研究提供有益借鉴。近年来，分子标记和成像技术的系列进展将全脑尺度神经元网络研究推向前所未有的尺度，但也对现有神经元形态重建方法提出若干挑战。

　　再生医学网了解到，近期研究表明,阈下膜电位的波动也能调节由AP引发的突触传递,即模拟信号编码模式。在网络活动中,由谷氨酸能神经元提供的兴奋性信号和由γ-氨基丁酸(GABA)能神经元提供的抑制性信号往往是相辅相成的,从而达到兴奋和抑制的平衡。各类GABA能神经元所组成的抑制性微环路对平衡的维持十分重要,神经元间特异的突触传递模式可调控这些微环路的功能,如模拟信号传递模式和非同步化递质释放模式等。

　　再生医学网又悉，近日，德国马克斯·普朗克大脑研究所Moritz Helmstaedter及其团队，对体感皮质第四层进行了致密的神经元连接组重建。10月24日，《科学》杂志在线发表了这项成果。

　　研究人员从小鼠桶状皮质的第4层重建了约500000立方微米的体积，比以前从哺乳动物的大脑皮层进行的密集重建约大300倍。连接组数据能够提取几何信息无法预测的抑制性和兴奋性神经元亚型。研究人员量化了连接组的印迹，其产生了与饱和长期增强作用一致的回路部分的上界。这些数据建立了哺乳动物皮质局部致密神经元回路的连接组表型分析方法。　

　　总之，哺乳动物大脑皮层的密集回路结构仍是未知的。随着三维电子显微镜技术的发展，对大量神经纤维进行成像已成为可能，但密集的连接组重建是限制步骤。再生医学网持续关注相关进展。

　　（备注：部分文字源自小柯机器人 。图片源自网络。）