大脑中被称为下丘脑的部分虽小但功能强大——它控制着生存所必需的基本行为和生理。这些包括饮食、性行为和防御行为、睡眠和生理控制，如体温、体液平衡和身体对压力的反应。
由USC Dornsife领导的一项研究发表在3月25日的《美国国家科学院院刊》上，该研究提供了第一个基于高度详细网络图的全球网络模型——下丘脑的内部运行。这被认为是大脑最关键的部分，因为它支持所有哺乳动物、鱼类、鸟类和许多其他动物的生命。
这项研究是确定哺乳动物神经系统结构和组织的持续努力的一部分，科学家称之为“神经元项目”。
这个项目是一项开创性的工作，旨在更好地理解大脑，这是已知宇宙中最复杂的生物结构。目前，科学家们的工作重点是基于其灰质区域的连接来完成哺乳动物大脑模型。
最后，他们希望将模型扩展到包括整个神经系统和身体之间的连接，这些连接被称为“神经元”。这一成果，结合不同类型脑细胞的网络图谱，将彻底改变从心理学到医学的诸多学科的研究。
为了建立下丘脑的网络模型，科学家们严格分析了65个已识别的下丘脑区域中每个区域的连接数据，并跨越了40年的大脑研究。对这些数据的计算机分析揭示了一个分层的组织，它由大脑两侧下丘脑65个区域的子网络组成。
在下丘脑两侧65个区域内和区域之间的16770个可能的连接中，哈恩和他的同事汇编的数据集显示，其中近8000个存在。
“这表明下丘脑有一个高度相关的内部网络，”南加州大学多恩西夫文学、艺术和科学学院生物科学助理教授(研究)乔尔哈恩说，他是这项研究的主要作者。
对网络的计算机分析还表明，大脑两侧的两个高级子网在控制行为或生理方面有显著关联。(见图)
此外，最高度连接的区域或中枢位于生理相关的控制网络中。哈恩说，该组织认为，下丘脑可能优先考虑生理上的过度控制行为。
“从生存的角度来看，这个组织是有意义的，因为行为取决于一个有能力的机构，”他说。
科学家们还探索了较低层次的子网，并揭示了可能与许多疾病相关的新联系，包括神经退行性疾病，如阿尔茨海默病和影响下丘脑一个或多个功能的行为障碍。
最后，当他们开发这个模型时，科学家们还发现了另一个发现：下丘脑中神经元信号的传递似乎是由神经元抑制主导的。
科学家在分析抑制和刺激神经传递的遗传标记时发现了这一发现。首先，它们在整个下丘脑形成了兴奋和抑制图。然后，他们将地图与新的网络模型进行了比较。
他们发现神经元抑制与下丘脑中最高度连接的网络节点(中心)密切相关。哈恩说，这表明下丘脑作为一个整体受到限制，但它准备采取行动。
他把它比作大坝后面打开或关闭闸门释放的水。
哈恩说：“我们不知道这一发现的功能性后果。“但从机械的角度来看，从一个准备采取行动的系统中消除抑制可以迅速取得成效。因此，它可能有利于生存。”
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