本报讯（见习记者江庆龄）由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（以下简称脑智卓越中心）领衔，华中科技大学苏州脑空间信息研究院、海南大学等多家单位合作解析了海马神经元的空间联接规律，并建立了小鼠海马区单神经元的全脑介观投射联接图谱数据库，该数据库已经通过脑科学门户网站公开共享。相关研究成果近日在线发表于《科学》。
海马区在空间信息表征和导航中具有重要作用，参与多种大脑功能。海马神经元在全脑范围内的广泛投射是这些大脑功能的重要基础。由脑智卓越中心研究员徐春领衔的联合研究团队，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，胞体覆盖了海马区的各个亚区和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数据库的构建与分析，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视角。此外，研究团队有效、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。
该研究为与海马神经元相关的功能和疾病研究提供了环路和分子基因靶点，为左右脑半球的信息交流和相互调节提供了新证据，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。
相关论文信息：
http://doi.org/10.1126/science.adj9198