小鼠海马区脑图谱研究获新突破，将为研究人脑做铺垫

2月2日，《科学》杂志在线发表了一篇题为“海马单神经元投射mes的全脑空间组织”的研究论文。本研究分析了海马神经元的空连接规律，建立了小鼠海马单个神经元全脑介观投影连接图谱数据库。

论文截图。本文图片均由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心提供。

该研究成果由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）牵头，与苏州脑信息研究所、华中科技大学、海南大学、中科院昆明动物研究所、临港实验室、上海脑科学与类脑研究中心等单位研究团队合作完成。大神网易

徐春研究员领导的研究团队充分发挥团队攻关的组织优势，三维重建了小鼠海马上万个单个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上的不同位置，是目前世界上最大的单个神经元全脑投影图谱数据集。通过海马单细胞投射图谱的数据库构建和分析，研究团队创造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，并更有效、快速地分析了小鼠海马神经元341种主要投射模式的形态学相似性，最终总结出43种全脑投射细胞类型。

该研究联合分析了投射细胞类型和空之间的转录组数据，并鉴定了与不同投射细胞类型空之间分布相关的基因，揭示了海马神经元的全新投射模式和海马内外靶区的协调投射规律，阐明了双侧脑投射的新规律，扩展了该领域的分层理论，全面展示了细胞体和轴突末梢之间的空。

这些研究成果为研究海马神经元的相关功能和疾病提供了loop和分子基因的靶点，为左右半球之间的信息交换和相互调节提供了新的证据，为研究海马神经元的各种脑功能提供了详细的投射信息参考，为海马输出loop功能的研究提出了海马神经元投射模式的新方向，为海马参与学习和记忆、认知、导航、焦虑、应激等功能提供了新的神经环路理论指导。

本研究构建的小鼠海马单个神经元全脑介观投影图谱数据库已通过脑科学门户网站（https://mouse . digital-brain . cn/hipp）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、交互和分析于一体的工具，并提供数据下载服务。

海马神经元全脑投射规律的图解总结。本文图片均由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心提供。

徐春介绍，这项研究最大的困难是大多数研究团队都有生物学背景，但研究工作中有许多计算机辅助数学的数据处理工作，因此研究团队只能边学习边前进，并经常坐在一起相互请教，因此他们的合作变得更加密切风驭软件下

蒲慕明院士指出，由中国科学家在国际上领导一个大科学计划并不容易。有必要持续发表一系列具有国际影响力的脑图谱成果。小鼠海马体图谱研究的突破也为人类大脑的进一步研究铺平了道路。

该研究的数据分析由中国科学院大脑智能卓越中心博士生邱寿带领，与胡亚闯、和高合作完成。徐春、孙彦刚、孙艺迪、姚海山研究员，临港实验室李承钰研究员和华中科技大学苏州脑空信息研究所龚辉教授是本文的共同通讯作者。

该研究得到了中国科学院脑智能卓越中心学术主任蒲慕明院士、海南大学骆庆明院士、中国科学院昆明动物研究所徐琳研究员、中国科学院脑智能卓越中心徐宁龙研究员和严军研究员、中国科学院脑智能卓越中心介观神经连接图谱平台的大力支持， 以及中国科学院脑智能卓越中心脑科学数据与计算中心。

本研究得到科技部重点研发计划、科技部2030重大项目“脑科学与类脑研究”、上海市重大项目“全脑连接图谱与克隆猴模型计划”以及中科院、基金委、上海市和临港实验室重大任务的支持。

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