Sci：大脑中存在处理感觉信息的“枢纽” 关键感觉学习适应

顾汉现

大脑中存在处理感觉信息的“枢纽”

感觉皮层电路中枢的密集功能和分子读数  枢纽细胞关键感觉 学习和适应相关的基因高度表达

环球科学

2022/01/14

论文
论文标题：Dense functional and molecular readout of a circuit hub in sensory cortex
作者：Cameron Condylis, Abed Ghanbari, Nikita Manjrekar, Karina Bistrong, Shenqin Yao, Zizhen Yao, Thuc Nghi Nguyen, Hongkui Zeng, Bosiljka Tasic, Jerry L. Chen

期刊：Science
发表时间：2022/01/07
数字识别码：10.1126/science.abl5981
摘要：Although single-cell transcriptomics of the neocortex has uncovered more than 300 putative cell types, whether this molecular classification predicts distinct functional roles is unclear. We combined two-photon calcium imaging with spatial transcriptomics to functionally and molecularly investigate cortical circuits. We characterized behavior-related responses across major neuronal subclasses in layers 2 or 3 of the primary somatosensory cortex as mice performed a tactile working memory task. We identified an excitatory intratelencephalic cell type, Baz1a, that exhibits high tactile feature selectivity. Baz1a neurons homeostatically maintain stimulus responsiveness during altered experience and show persistent enrichment of subsets of immediately early genes. Functional and anatomical connectivity reveals that Baz1a neurons residing in upper portions of layers 2 or 3 preferentially innervate somatostatin-expressing inhibitory neurons. This motif defines a circuit hub that orchestrates local sensory processing in superficial layers of the neocortex.

所属学科：
神经科学


图片来源：Nicolle Fuller, Sayo Studios/EurekAlert



大脑中存在许多不同类型的神经元，但这些神经元如何协作处理复杂的感觉信息、适应环境变化，目前尚不明确。为探索大脑如何理解感觉信息，一项《科学》上的研究开发了一种被称为“活动和细胞类型标记综合读数”（CRACK）的新技术来记录神经元的活动模式，并以此研究了小鼠在触碰环境中的物体时，大脑初级体感皮层中神经元的信息处理和交流模式，以及神经元如何适应新环境。


大脑会对环境中的各种刺激进行综合处理，但也会参考过去的经验，以解读收到的感觉信息。研究人员发现，小鼠大脑中的一组兴奋性神经元Baz1a起到了“枢纽细胞”的作用，它们负责探测物体的关键触觉特征，提醒大脑进一步关注。同时，这些细胞中与学习和适应相关的基因高度表达。当剪掉小鼠的触须、剥夺这部分触觉后，Baz1a中与可塑性相关的基因表达会代偿性地上调，帮助小鼠适应感觉剥夺。这项研究或有助于治疗中风等可能影响感知功能的神经系统疾病。

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文章标签
神经元
感觉信息
环境变化
活动和细胞类型标记综合读数
大脑初级体感皮层
兴奋性神经元Baz1a
枢纽细胞

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abl5981

https://www.linkresearcher.com/t ... e-8aad-363508673c78



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