人類大腦中有1000億個神經元, 每個神經元可以產生數千個連接或突觸, 從而可能產生數百億的連接. 神經科學家非常了解單個神經元的作用, 但對於大量神經元如何協同工作, 併產生想法, 感受乃至行為知之甚少.
研究人員通常使用顯微鏡來觀察神經連接, 但既費力又昂貴. 傳統的識別神經細胞間連接的技術稱為熒光單神經元示蹤, 向細胞內引入產生綠光的蛋白基因, 以便用光學顯微鏡觀察神經元的連接.
該小組使用傳統方法追蹤了31個從視覺皮層到另外7個皮層區域的神經元連接. 用新的技術方法, 他們在短短3周內完成了來自591個神經元的連接, 而這些工作用傳統方法需要3年才能完成.
新技術稱為MAPseq, 通過遺傳 '條形碼' 標記細胞而起作用. 研究人員將含有隨機RNA序列的病毒注入小鼠大腦, 進入細胞後, 每種病毒都會表達一種獨特的30字母或核苷酸組成的RNA序列, 以及細胞沿著軸突自然運輸的蛋白質. 蛋白質被設計成能與RNA '條形碼' 相結合, 二者也沿著軸突拖動. 然後, 解剖小鼠目標大腦區域, 測序後能看到哪些標記的神經元連接到了哪個區域. 神經元與目標區域的連接越多, 該區域的測序數據中, 就會出現越多的神經元 '條形碼' .
瑞士分子和臨床眼科學研究所神經學家柏堂德·洛斯卡說, 這是首次描述皮層中長距離神經元連接的組織方式, 有助於提高人類認知自閉症和精神分裂症等腦部神經疾病的速度.