Inscopix神经元成像系统在研究专偶动物大脑中神经生...-3
“靠近细胞”群的扩张可以反映伴侣偏好的出现
那么是否有特定的神经元亚群可以调控田鼠的这种伴侣偏好呢？他们根据实验鼠与伴侣或陌生鼠的靠近和离去所伴随的神经元钙事件响应分别推定不同功能神经元。对每个房间，计算每个钙事件发生后的1秒内，实验鼠与刺激鼠的距离中值（图3A）。将观察到的距离变化与分别在伴侣和陌生鼠房间内逗留时钙事件随机重复的距离变化空模型进行比较（图3A）。通过变换给定细胞钙事件与动物行为的绑定，打乱钙事件与行为之间的任何统计关系，随机量化事件模式的可能种类。他们在每次随机变换事件后，统计距离变化中值来生成一个空分布，重复了1000次。当细胞事件响应的动物距离变化≥95%的空分布时，细胞被认为是调控“离去”行为的细胞，≤5%的空分布时则是主管“靠近”的细胞（图3B）。因此，每个细胞都被分别分到与伴侣或陌生鼠相关的“靠近”，“离去”或“中立”组（图3C-F）。
图3，在连结成熟时“靠近细胞”的数量增加
只有在实验中有钙事件的细胞可能会是“靠近”或“离去”细胞。因此在统计“靠近”或“离去”细胞比例时用实验中至少有一次钙事件的细胞总数作分母。在记录期间研究人员发现“靠近伴侣”细胞数量有扩增（图3G）。幼鼠尚未配偶，脑中没有发现“靠近伴侣”细胞、“靠近陌生鼠”细胞，配偶后开始出现两种细胞的差异，同居长时间后变得更加明显，正符合情感连结发展成熟过程。而长同居时，“靠近伴侣”细胞比“靠近陌生鼠”细胞的数量显著更多。
研究人员也检验了实验鼠分别对于伴侣和陌生鼠的“靠近”，“离去”细胞数量与实验鼠的伴侣偏好强度是否相关。在长期同居时间点，实验鼠伴侣偏好较强，他们发现对于伴侣和陌生鼠“靠近”细胞的数量与伴侣偏好强度存在显著正相关（图3I）。
相反，实验鼠对于伴侣和陌生鼠的“离去”细胞数量在任何时间点都没有差异（图3H）。同样，对于伴侣和陌生鼠“离去”细胞数量的差异与实验鼠的伴侣偏好强度也没有显著相关性（图3J）。
Inscopix的nVista™和nVoke™解决方案在世界重要刊物上已发表130+篇文章，使科学家们对大脑有了更深刻的认识，在自由移动的动物中绘制新的大脑神经回路。
靠近/离去细胞的活动主要发生在行为做出之前。
研究人员发现，大多数靠近和离去细胞在动物发生社交接触或离去行为之前已经表现出事件，这表明这些细胞可能会调控接近或离去拴系动物决策的发生。为了准确判定靠近细胞活动是否主要发生在靠近过程中或靠近行为之前，我们进行了相同的排列分析，计算了Ca2
+事件之前1 s的测试动物与刺激动物之间的距离变化，以识别发生事件的细胞。
靠近细胞群没有重叠，而离去细胞群重叠。
实验鼠对于伴侣和陌生鼠的靠近细胞是否属于不同的群？研究人员进行了排序分析，并对细胞身份进行了标定以计算不同功能亚群之间潜在的分布重叠。通过与空分布进行比较，发现实验鼠对伴侣和陌生鼠的“靠近”神经元重叠不大于随机情况（图4A），表明即使在交配/结合之前，这些细胞也可以分属于各自不同的集合。令人惊讶的是，实验鼠对伴侣和陌生鼠的“离去”细胞重叠大于随机情况（图4B）。“离去”细胞群的重叠，表明根据这种轨迹标准不能准确的定义区分“离去”细胞。
图4，“靠近”和“离去”细胞群的特点
“靠近”和“离去”细胞群缺乏拓扑组织
根据神经细胞在解剖学上的位置分布可以一定程度上洞悉一个神经网络的编码行为及其信息处理方式。对于处理高阶认知的网络，已经观察到有群集或分布式的蜂窝组织。如网格细胞在内侧内嗅皮层内显示有功能性的微组织和聚类存在。先前在NAc的研究表明，强啡肽+神经元可能存在某种空间组织，参与调节食欲和厌恶反应。因此，研究人员探究靠近和离场细胞是否在NAc内也存在某些空间组织。
他们在长期时间点计算了每只动物中同一身份的每个可能细胞对之间的距离，并将这些值与不符合身份分类标准的所有细胞间距进行了比较（图4C）。发现陌生鼠靠近，陌生鼠离去和同伴鼠离去细胞对均与未分类细胞的间距分布无明显差异。同伴鼠靠近细胞对的间距确实存在显着差异，但是这些对之间的距离往往更远而不是更近，这表明神经组织形式高度分散。为了进一步确认NAc中不存在较小规模的组织模式（例如空间隔离的簇），我们还针对给定的成像视野计算了具有相同身份的最邻近细胞对的间距。在所有实验鼠中，只有6.81％的最近邻细胞对比随机情况更近。这些结果表明，NAc中关于陌生鼠和伴侣的细胞群不是显示聚类，而是以空间分布的模式存在。
研究人员在在较少数量的动物身上就获取了大量的神经元钙活动信息，进而通过数学方法，根据对大脑内钙活动模式的分析，从一群细胞的钙活动信号里分出了细胞亚群，并且找到了其亚群各自专属的调控功能，其研究方法可圈可点。
