Neural signal propagation atlas of Caenorhabditis elegans

秀丽隐杆线虫 神经科学 光遗传学 钙显像 兴奋性突触后电位 生物 生物神经网络 信号(编程语言) 抑制性突触后电位 计算机科学 化学 生物化学 基因 有机化学 程序设计语言
作者
Francesco Randi,Anuj Kumar Sharma,Sophie Dvali,Andrew M. Leifer
出处
期刊:Nature [Nature Portfolio]
卷期号:623 (7986): 406-414 被引量:1
标识
DOI:10.1038/s41586-023-06683-4
摘要

Abstract Establishing how neural function emerges from network properties is a fundamental problem in neuroscience 1 . Here, to better understand the relationship between the structure and the function of a nervous system, we systematically measure signal propagation in 23,433 pairs of neurons across the head of the nematode Caenorhabditis elegans by direct optogenetic activation and simultaneous whole-brain calcium imaging. We measure the sign (excitatory or inhibitory), strength, temporal properties and causal direction of signal propagation between these neurons to create a functional atlas. We find that signal propagation differs from model predictions that are based on anatomy. Using mutants, we show that extrasynaptic signalling not visible from anatomy contributes to this difference. We identify many instances of dense-core-vesicle-dependent signalling, including on timescales of less than a second, that evoke acute calcium transients—often where no direct wired connection exists but where relevant neuropeptides and receptors are expressed. We propose that, in such cases, extrasynaptically released neuropeptides serve a similar function to that of classical neurotransmitters. Finally, our measured signal propagation atlas better predicts the neural dynamics of spontaneous activity than do models based on anatomy. We conclude that both synaptic and extrasynaptic signalling drive neural dynamics on short timescales, and that measurements of evoked signal propagation are crucial for interpreting neural function.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
叶暖完成签到,获得积分10
2秒前
暮晓见完成签到 ,获得积分10
3秒前
SHukie完成签到 ,获得积分10
3秒前
5秒前
14秒前
15秒前
小马甲应助兰心慧至采纳,获得30
15秒前
赘婿应助西瓜太郎君采纳,获得10
19秒前
白华苍松发布了新的文献求助10
21秒前
牧百川发布了新的文献求助10
21秒前
板凳板凳完成签到 ,获得积分10
22秒前
30秒前
白白不喽完成签到 ,获得积分10
32秒前
mictime完成签到,获得积分10
33秒前
39秒前
gzhy完成签到,获得积分10
41秒前
52秒前
52秒前
牧百川发布了新的文献求助30
52秒前
白华苍松发布了新的文献求助10
56秒前
58秒前
油菜花完成签到 ,获得积分10
59秒前
奋斗的飞柏完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
汪鸡毛完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Tysonqu完成签到,获得积分10
1分钟前
挂机的阿凯完成签到,获得积分10
1分钟前
踏实的酸奶完成签到,获得积分10
1分钟前
小蘑菇应助西瓜太郎君采纳,获得10
1分钟前
科研通AI2S应助森森采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
方曦辉完成签到,获得积分20
1分钟前
今天开心吗完成签到 ,获得积分10
1分钟前
牧百川发布了新的文献求助10
1分钟前
香菜完成签到,获得积分10
1分钟前
Hello应助方曦辉采纳,获得10
1分钟前
会赢完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Hhhhh完成签到 ,获得积分10
1分钟前
aurevoir完成签到,获得积分10
1分钟前
高大靖仇完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
晚清天文学译著《谈天》版本考 720
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Calibre SVRF (Standard Verification Rule Format) Manual 2021 500
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7086111
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8744038
关于积分的说明 18494685
捐赠科研通 6632386
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3134067
关于科研通互助平台的介绍 2238648
邀请新用户注册赠送积分活动 2108814