当前位置: X-MOL 学术Nature › 论文详情
Structure and function of a neocortical synapse
Nature ( IF 42.778 ) Pub Date : 2021-01-13 , DOI: 10.1038/s41586-020-03134-2
Simone Holler; German Köstinger; Kevan A. C. Martin; Gregor F. P. Schuhknecht; Ken J. Stratford

In 1986, electron microscopy was used to reconstruct by hand the entire nervous system of a roundworm, the nematode Caenorhabditis elegans1. Since this landmark study, high-throughput electron-microscopic techniques have enabled reconstructions of much larger mammalian brain circuits at synaptic resolution2,3. Nevertheless, it remains unknown how the structure of a synapse relates to its physiological transmission strength—a key limitation for inferring brain function from neuronal wiring diagrams. Here we combine slice electrophysiology of synaptically connected pyramidal neurons in the mouse somatosensory cortex with correlated light microscopy and high-resolution electron microscopy of all putative synaptic contacts between the recorded neurons. We find a linear relationship between synapse size and strength, providing the missing link in assigning physiological weights to synapses reconstructed from electron microscopy. Quantal analysis also reveals that synapses contain at least 2.7 neurotransmitter-release sites on average. This challenges existing release models and provides further evidence that neocortical synapses operate with multivesicular release4,5,6, suggesting that they are more complex computational devices than thought, and therefore expanding the computational power of the canonical cortical microcircuitry.



中文翻译:

新皮质突触的结构和功能

1986年,电子显微镜用于手工重建a虫的线虫Caenorhabditis elegans 1的整个神经系统。自从这项具有里程碑意义的研究以来,高通量电子显微镜技术已使能够以突触分辨率2,3重建更大的哺乳动物脑回路。。然而,仍然不知道突触的结构如何与其生理传递强度有关-这是从神经元接线图推断脑功能的关键限制。在这里,我们结合在小鼠体感皮层中突触连接的锥体神经元的切片电生理学与记录的神经元之间所有假定的突触接触的相关光学显微镜和高分辨率电子显微镜相结合。我们发现突触大小和强度之间的线性关系,提供分配生理权重给从电子显微镜重建的突触中缺少的联系。量子分析还显示突触平均包含至少2.7个神经递质释放位点。4,5,6,表明它们是比想象中更复杂的计算设备,因此扩展了经典皮层微电路的计算能力。

更新日期:2021-01-13
全部期刊列表>>
微生物研究
亚洲大洋洲地球科学
NPJ欢迎投稿
自然科研论文编辑
ERIS期刊投稿
欢迎阅读创刊号
自然职场,为您触达千万科研人才
spring&清华大学出版社
城市可持续发展前沿研究专辑
Springer 纳米技术权威期刊征稿
全球视野覆盖
施普林格·自然新
chemistry
物理学研究前沿热点精选期刊推荐
自然职位线上招聘会
欢迎报名注册2020量子在线大会
化学领域亟待解决的问题
材料学研究精选新
GIANT
ACS ES&T Engineering
ACS ES&T Water
屿渡论文,编辑服务
阿拉丁试剂right
上海中医药大学
清华大学
复旦大学
南科大
北京理工大学
上海交通大学
隐藏1h前已浏览文章
课题组网站
新版X-MOL期刊搜索和高级搜索功能介绍
ACS材料视界
王鹏
武汉大学
浙江大学
天合科研
x-mol收录
试剂库存
down
wechat
bug