Cell子刊封面：嚴軍團隊等繪制小鼠大腦全皮層的單個神經元軸突投射圖譜

撰文丨王聰

編輯丨王多魚

排版丨水成文

哺乳動物的大腦皮層通過復雜的神經網絡協調感覺處理、運動控制和認知活動，然而，支配單個神經元連接的組織原則及其與轉錄組和神經元活動的關系，仍不為人知。

2026 年 1 月 7 日，中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心嚴軍、王曉飛、徐春、許曉鴻作為共同通訊作者（高樂為論文第一作者），在 Cell 子刊Neuron上發表了題為：Integrative analysis of single-neuron projectomes links connectome, transcriptome, and function in the mouse cortex 的研究論文，該論文被選為當期封面論文。許曉鴻現為復旦大學腦科學研究院研究員，高樂現為上海交通大學醫學院耳科學研究所研究員。

該研究成功繪制了覆蓋小鼠全皮層區域的單個神經元軸突投射圖譜，揭示了大腦連接組、轉錄組與功能之間的內在關聯。

研究團隊繪制了涵蓋全皮層區域的單個神經元軸突投射圖譜，并揭示了小鼠大腦中連接組、轉錄組和功能之間的關聯。該封面圖片將大腦喻為“靈魂之樹”，將單個神經元軸突投射描繪成樹上的五彩花朵、枝干和根系。這棵“靈魂之樹“展現出高度有序的結構，在夜空下照亮了整個原野，象征著我們探索自然世界的認知能力。

在這項新研究中，研究團隊重建了整個小鼠大腦皮層中 18621 個神經元的投射組，確定了 346 種具有區域和層特異性分布的投射定義亞型。該分析揭示了七個具有亞模塊組織、高分辨率皮層層級結構以及單個神經元多樣化終端軸突形態的皮層-皮層模塊，這些發現完善了傳統的前饋/反饋模型。此外，該研究還揭示了皮層-皮層下投射，包括多個超直接的皮層-基底神經節通路，并構建了皮層神經元與其皮層下目標區域之間的詳細圖譜。

最后，研究團隊證明了這一精細的皮層間連接圖譜與全皮層范圍內的鈣離子活動、神經元電活動以及基因表達密切相關。

這些研究結果為理解小鼠大腦皮層神經網絡提供了基礎框架，為深入研究皮層功能提供了重要線索，對類腦計算和模擬也具有重要意義。

論文鏈接：

https://www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(25)00800-1