6537個前額葉神經元的全腦軸突投射。中國科學院腦科學與智能技術卓越創(chuàng)新中心供圖

人民網北京4月1日電 （記者趙竹青）北京時間3月31日晚，《自然-神經科學》期刊以封面文章的形式在線發(fā)表了一項中國科學家關于小鼠大腦高分辨率神經聯接圖譜的研究。這項研究在國際介觀圖譜領域率先重構了小鼠前額葉皮層6357個單神經元全腦投射圖譜，建立了國際上最大的小鼠單神經元投射圖譜數據庫。

該篇題為《小鼠前額葉單神經元投射圖譜》的研究論文，由中國科學院腦科學與智能技術卓越創(chuàng)新中心（神經科學研究所）、神經科學國家重點實驗室、上海腦科學與類腦研究中心嚴軍研究組、徐寧龍研究組與華中科技大學蘇州腦空間信息研究院、武漢光電國家研究中心龔輝團隊合作完成。該研究不僅為深入研究高級認知功能的神經機制奠定了結構基礎，也為研究全腦介觀神經聯結圖譜提供了重要的技術支撐。

“繪制高分辨率大腦聯接圖譜，有助于闡明大腦工作原理，是世界各國打造全球腦科學中心的重要基礎�！敝袊�科學院腦科學與智能技術卓越創(chuàng)新中心、神經科學國家重點實驗室研究員嚴軍告訴記者，神經元是大腦信息處理最基本的組成單元，類型豐富多樣，其軸突就像森林中的藤蔓一樣，盤根錯節(jié)、縱橫交錯。神經元通過軸突將信號長程投射到不同腦區(qū)，就像高鐵系統，對大腦中的信息交流起著至關重要的作用。擁有不同投射模式的神經元往往參與不同的腦功能。

以往，研究人員利用群體神經元示蹤技術，對小鼠皮層神經元的全腦投射進行了廣泛研究，發(fā)現皮層投射神經元可以分為端腦內側束神經元、錐體束神經元和皮層丘腦神經元。然而，近年研究表明，在這些傳統的神經元類型中還存在著更復雜、功能分工更精細的神經元亞型。系統地繪制大腦單神經元水平的投射圖譜，有助于發(fā)現新的神經元亞型和腦網絡的聯接規(guī)則，從而更系統全面地揭示大腦的工作原理。

此次研究在國際介觀圖譜領域率先重構了小鼠前額葉皮層6357個單神經元全腦投射圖譜，建立了國際上最大的小鼠單神經元投射圖譜數據庫。同時還首次發(fā)現小鼠前額葉皮層中存在64類神經元投射亞型，揭示了其空間分布規(guī)律，闡明了前額葉內部模塊化的聯接網絡和等級結構、神經元轉錄組亞型與投射亞型的對應關系，從而揭示了前額葉皮層內部連接和外部投射的規(guī)律，并提出了前額葉皮層可能的工作模型。

“在我看來，這項研究為神經科學界提供了不可估量的寶貴資源�！薄蹲匀�-神經科學》雜志審稿人評價稱，這項研究是一項工程和技術上的奇跡，它重構了小鼠前額葉皮層中超過6000個單神經元分辨率的軸突數據。該數據不僅揭示了前額葉神經元令人驚嘆的多樣性，而且通過對它們的分析，為神經環(huán)路潛在的組織原則提供了基礎。

小鼠前額葉195個神經元的全腦投射。中國科學院腦科學與智能技術卓越創(chuàng)新中心供圖

分享讓更多人看到