骆清铭及董红卫等团队合作2篇《Nature》:绘制心智的“身体接口”:超高精度脑图谱+内脏运动皮层解码,揭开情绪驱动生理的神经密码


传统上,内侧前额叶皮层(medial prefrontal cortex,MPF)的识别依赖于其与参与自主反应和情绪反应的脑结构(如下丘脑和导水管周围灰质(PAG))的连接。因此,MPF可以包括前扣带回(ACA)、前外侧皮层(PL)和下外侧皮层(ILA)等脑区。然而,关于啮齿类动物MPF的精确定义仍存在模糊之处,特别是关于位于六层新皮质和三层嗅觉皮质之间的独特中脑前部区域——背脚区域(DP)的定义。

研究表明,DP 与相邻的TTd(dorsal tenia tecta,TTd)一起,能够调节对心理压力、焦虑、抑郁、恐惧条件反射、威胁和阿片类奖赏的自主反应和行为反应,这与MPF的功能相符;然而,其神经回路以及在中脑前皮层内的结构-功能位置仍不清楚。如果没有DP,提出的统一中脑前皮层网络模型将会不完整且不准确。


2025年8月27日,加州大学洛杉矶分校董红卫团队在Nature 在线发表题为“Neural networks of the mouse visceromotor cortex”的研究论文,该研究采用整合神经解剖学、生理学和行为学的方法,构建了 MPF 的全面连接图谱,重点研究了背脚区域(dorsal peduncular,DP)——这是一个尚未充分理解的MPF区域。

基于网络分析的MPF工作模式提议模型(图源自Nature

该研究确定了其深层(DPd)和浅层(DPs),以及下眶区,它们是直接与下丘脑和脑干结构相连接的内脏运动皮层的主要组成部分,以控制神经内分泌、交感和副交感输出。值得注意的是,DP 作为一个网络枢纽,整合了各种皮层输入,并通过很大程度上单向的皮层信息流来调节目标导向行为。基于中尺度的 MPF 连接图谱,该研究提出了一个统一的网络模型,在其中不同的 MPF 区域协调对内部和外部刺激的生理和行为反应。


另外,2025年7月2日,海南大学和华中科技大学骆清铭/龚辉及加州大学洛杉矶分校董红卫共同通讯(丰钊为第一作者)在Nature 在线发表题为“A mouse brain stereotaxic topographic atlas with isotropic 1-μm resolution”的研究论文,该研究展示了一个基于Nissl的全鼠脑细胞结构数据集,其各向同性分辨率为1微米,通过连续显微光学切片断层扫描获得。通过整合多模态图像,研究人员构建了小鼠大脑的三维参考图谱,提供了916个结构的三维地形,并实现了1微米分辨率的任意角度切片图像生成。该研究开发了一个基于信息学的图谱图像可视化和共享平台,提供脑切片配准、神经回路映射和智能立体定向手术计划等服务。该地图集可与广泛使用的立体定位地图集互操作,支持相应的二维冠状面跨地图集导航和三维地图集空间的空间映射。通过促进大型脑图谱项目的数据分析和可视化,该研究的图谱有望成为在单细胞水平上研究整个大脑的多功能脑信息学工具。

参考消息:https://www.nature.com/articles/s41586-025-09360-w


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