我国科研人员成功解析小鼠海马单神经元全脑投射规律
海马脑区，是学习记忆的核心脑区，在空间认知和情绪处理等诸多高级脑功能中也起着非常重要的作用，是大脑内研究最为广泛的脑区之一。海马神经元在全脑范围广泛投射到下游目标参与不同大脑功能，因此，研究单个海马神经元的投射模式具有重要的科学意义。
由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（以下简称“中国科学院脑智卓越中心”）与国内多家科研单位和实验室合作开展相关研究，建立了小鼠海马脑区单神经元的全脑介观投射联接图谱的数据库，并解析了海马神经元的空间联接规律。这一研究成果2月2日发表于国际学术期刊《科学》。
论文成果刊发。受访对象供图
中国科学院脑智卓越中心（神经科学研究所）研究员徐春领衔的研究团队三维重构了上万个小鼠海马区单神经元的全脑投射轴突形态。这些海马神经元的胞体覆盖了海马的各个亚区和海马多维轴向的不同位置，是目前世界上最大的单神经元全脑投射图谱数据集。通过海马单细胞投射图谱的数据库构建与分析，研究团队开创性地将轴突投射路径与机器识别算法相结合，阐述了海马神经元前后轴的轴突投射路径，为研究海马投射下游脑区之间的关系提供了新的视角。同时，他们更加有效快捷地分析了小鼠海马神经元的341种主要投射模式的形态相似性，最终归纳总结出43种全脑投射细胞类型。
该研究将投射细胞类型与空间转录组数据进行联合分析，鉴定了与不同投射细胞类型空间分布相关的基因，揭示了全新的海马神经元投射模式以及海马体内外靶区的协调投射规律，阐明了双侧大脑投射的新规律，扩展了领域内的层状理论，全面展示了胞体与轴突末梢的空间映射关系，解析了海马神经元胞体位置与投射模式的对应关系，发现了海马单细胞的空间投射规律。
“这些研究成果为研究海马神经元相关的功能和疾病提供了环路和分子基因的靶点”，徐春说。该研究成果为左右脑半球的信息交流和相互调节提供了新的证据，为研究海马神经元各种脑功能提供了翔实的投射信息参考，为海马输出环路功能研究提出了海马神经元投射模式的新方向，为海马参与学习记忆、空间认知、导航、焦虑、应激等多种功能提供新的神经环路理论指导。
海马单神经元全脑投射规律的图示总结。陈世硕绘制
据悉，该研究构建的小鼠海马区单神经元的全脑介观投射图谱数据库已经通过脑科学门户网站公开共享。中国科学院脑科学数据与计算中心开发了集可视化、交互和分析为一体的工具，并提供数据下载服务。
海马脑区，是学习记忆的核心脑区，在空间认知和情绪处理等诸多高级脑功能中也起着非常重要的作用，是大脑内研究最为广泛的脑区之一。海马神经元在全脑范围广泛投射到下游目标参与不同大脑功能，因此，研究单个海马神经元的投射模式具有重要的科学意义。
由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（以下简称“中国科学院脑智卓越中心”）与国内多家科研单位和实验室合作开展相关研究，建立了小鼠海马脑区单神经元的全脑介观投射联接图谱的数据库，并解析了海马神经元的空间联接规律。这一研究成果2月2日发表于国际学术期刊《科学》。
论文成果刊发。受访对象供图
中国科学院脑智卓越中心（神经科学研究所）研究员徐春领衔的研究团队三维重构了上万个小鼠海马区单神经元的全脑投射轴突形态。这些海马神经元的胞体覆盖了海马的各个亚区和海马多维轴向的不同位置，是目前世界上最大的单神经元全脑投射图谱数据集。通过海马单细胞投射图谱的数据库构建与分析，研究团队开创性地将轴突投射路径与机器识别算法相结合，阐述了海马神经元前后轴的轴突投射路径，为研究海马投射下游脑区之间的关系提供了新的视角。同时，他们更加有效快捷地分析了小鼠海马神经元的341种主要投射模式的形态相似性，最终归纳总结出43种全脑投射细胞类型。
该研究将投射细胞类型与空间转录组数据进行联合分析，鉴定了与不同投射细胞类型空间分布相关的基因，揭示了全新的海马神经元投射模式以及海马体内外靶区的协调投射规律，阐明了双侧大脑投射的新规律，扩展了领域内的层状理论，全面展示了胞体与轴突末梢的空间映射关系，解析了海马神经元胞体位置与投射模式的对应关系，发现了海马单细胞的空间投射规律。
“这些研究成果为研究海马神经元相关的功能和疾病提供了环路和分子基因的靶点”，徐春说。该研究成果为左右脑半球的信息交流和相互调节提供了新的证据，为研究海马神经元各种脑功能提供了翔实的投射信息参考，为海马输出环路功能研究提出了海马神经元投射模式的新方向，为海马参与学习记忆、空间认知、导航、焦虑、应激等多种功能提供新的神经环路理论指导。
海马单神经元全脑投射规律的图示总结。陈世硕绘制
据悉，该研究构建的小鼠海马区单神经元的全脑介观投射图谱数据库已经通过脑科学门户网站公开共享。中国科学院脑科学数据与计算中心开发了集可视化、交互和分析为一体的工具，并提供数据下载服务。
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