摘要：研究通過整合神經(jīng)解剖學(xué)、生理學(xué)和行為學(xué)方法，首次構(gòu)建了小鼠內(nèi)側(cè)前額葉皮層（MPF）的完整連接圖譜，聚焦于背側(cè)腳區(qū)（DP）這一關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)樞紐。
DP的獨(dú)特解剖學(xué)特征
背側(cè)腳區(qū)（DP）作為內(nèi)側(cè)前額葉皮層（MPF）的特殊區(qū)域，位于六層新皮層與三層嗅皮層交界處。通過尼氏染色和連接組學(xué)分析，研究者將DP劃分為淺層（DPs）和深層（DPd）：DPs神經(jīng)元呈現(xiàn)疏松排列的較大胞體，主要表達(dá)L5 IT神經(jīng)元標(biāo)志物Cacna1h；而DPd則密集分布著小胞體神經(jīng)元，特異性表達(dá)Vglut2和Tle4等L6 CT神經(jīng)元標(biāo)志物。形態(tài)學(xué)重建顯示，DPs神經(jīng)元具有更復(fù)雜的樹突結(jié)構(gòu)（平均分支數(shù)56±24），顯著多于DPd神經(jīng)元（42±16）。
圖1 小鼠內(nèi)臟運(yùn)動皮層的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
分層特異的神經(jīng)環(huán)路
DPs主要接收來自初級嗅皮層（PIR）、腹側(cè)聽覺皮層（AUDv）和外側(cè)內(nèi)嗅皮層（ENTl）L2/3的輸入，而DPd則選擇性接受ENTl L5、后皮質(zhì)杏仁核（COApm）和基底外側(cè)杏仁核內(nèi)側(cè)部（BLAam）的投射。引人注目的是，DPs向其他MPF區(qū)域（如前邊緣皮層PL、前扣帶回ACAd）的輸出呈現(xiàn)顯著單向性，這與傳統(tǒng)MPF區(qū)域間的雙向連接形成鮮明對比。
內(nèi)臟運(yùn)動調(diào)控的三重通路
研究提出DPs、DPd與邊緣下區(qū)（ILA）共同構(gòu)成"初級內(nèi)臟運(yùn)動皮層"：
1. 交感調(diào)控通路：DPs→下丘腦室旁核背側(cè)部（PVHd）和外側(cè)區(qū)（LHA）→脊髓中間外側(cè)柱（IML），光遺傳學(xué)證實(shí)DPs終末與脊髓投射神經(jīng)元形成突觸聯(lián)系；
2. 副交感抑制通路：DPs→中央杏仁核（CEA）→迷走神經(jīng)背核（DMX），經(jīng)突觸示蹤顯示該通路可抑制副交感輸出；
3. 神經(jīng)內(nèi)分泌直達(dá)通路：DPd直接支配PVH的CRH神經(jīng)元，AAV1-Cre跨突觸標(biāo)記結(jié)合電生理記錄顯示，光激活DPd→PVH通路可使血漿皮質(zhì)酮（CORT）水平提升3倍。
圖2 背側(cè)腳區(qū)的解剖學(xué)界定與細(xì)胞類型組織結(jié)構(gòu)
社會行為的神經(jīng)編碼
在體鈣成像揭示：DP的VGLUT2+神經(jīng)元對異性社交刺激響應(yīng)率（42.2%）顯著高于ILA區(qū)域。TRAP2技術(shù)進(jìn)一步顯示，DP神經(jīng)元在恐懼條件反射（足底電刺激）和急性束縛應(yīng)激中均被特異性激活。這些發(fā)現(xiàn)與DP接收BLAa和SUBv應(yīng)激相關(guān)輸入，并通過PVT→DP→PVH通路調(diào)控HPA軸的實(shí)驗(yàn)證據(jù)相吻合。
跨物種理論模型
研究創(chuàng)新性地提出MPF功能整合模型：DP作為"信息轉(zhuǎn)換樞紐"，將外側(cè)皮層網(wǎng)絡(luò)（處理嗅覺、聽覺等多模態(tài)信息）轉(zhuǎn)化為內(nèi)側(cè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)動指令。該模型為解釋人類vmPFC損傷導(dǎo)致的情緒失調(diào)提供了新視角，其發(fā)現(xiàn)的DPd→PVH直接通路可能為開發(fā)抗抑郁新靶點(diǎn)提供思路。
方法學(xué)上，研究結(jié)合了MORF3稀疏標(biāo)記技術(shù)（實(shí)現(xiàn)單神經(jīng)元3D重構(gòu)）、AAV1-Cre跨突觸追蹤（驗(yàn)證多突觸通路）和TVA-狂犬病毒系統(tǒng)（全腦輸入圖譜），為神經(jīng)環(huán)路研究建立了技術(shù)范式。這些發(fā)現(xiàn)不僅填補(bǔ)了MPF環(huán)路研究的空白，更為理解應(yīng)激相關(guān)精神疾病提供了新的神經(jīng)機(jī)制框架。
參考資料
[1] Neural networks of the mouse visceromotor cortex
摘要：研究通過整合神經(jīng)解剖學(xué)、生理學(xué)和行為學(xué)方法，首次構(gòu)建了小鼠內(nèi)側(cè)前額葉皮層（MPF）的完整連接圖譜，聚焦于背側(cè)腳區(qū)（DP）這一關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)樞紐。
DP的獨(dú)特解剖學(xué)特征
背側(cè)腳區(qū)（DP）作為內(nèi)側(cè)前額葉皮層（MPF）的特殊區(qū)域，位于六層新皮層與三層嗅皮層交界處。通過尼氏染色和連接組學(xué)分析，研究者將DP劃分為淺層（DPs）和深層（DPd）：DPs神經(jīng)元呈現(xiàn)疏松排列的較大胞體，主要表達(dá)L5 IT神經(jīng)元標(biāo)志物Cacna1h；而DPd則密集分布著小胞體神經(jīng)元，特異性表達(dá)Vglut2和Tle4等L6 CT神經(jīng)元標(biāo)志物。形態(tài)學(xué)重建顯示，DPs神經(jīng)元具有更復(fù)雜的樹突結(jié)構(gòu)（平均分支數(shù)56±24），顯著多于DPd神經(jīng)元（42±16）。
圖1 小鼠內(nèi)臟運(yùn)動皮層的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
分層特異的神經(jīng)環(huán)路
DPs主要接收來自初級嗅皮層（PIR）、腹側(cè)聽覺皮層（AUDv）和外側(cè)內(nèi)嗅皮層（ENTl）L2/3的輸入，而DPd則選擇性接受ENTl L5、后皮質(zhì)杏仁核（COApm）和基底外側(cè)杏仁核內(nèi)側(cè)部（BLAam）的投射。引人注目的是，DPs向其他MPF區(qū)域（如前邊緣皮層PL、前扣帶回ACAd）的輸出呈現(xiàn)顯著單向性，這與傳統(tǒng)MPF區(qū)域間的雙向連接形成鮮明對比。
內(nèi)臟運(yùn)動調(diào)控的三重通路
研究提出DPs、DPd與邊緣下區(qū)（ILA）共同構(gòu)成"初級內(nèi)臟運(yùn)動皮層"：
1. 交感調(diào)控通路：DPs→下丘腦室旁核背側(cè)部（PVHd）和外側(cè)區(qū)（LHA）→脊髓中間外側(cè)柱（IML），光遺傳學(xué)證實(shí)DPs終末與脊髓投射神經(jīng)元形成突觸聯(lián)系；
2. 副交感抑制通路：DPs→中央杏仁核（CEA）→迷走神經(jīng)背核（DMX），經(jīng)突觸示蹤顯示該通路可抑制副交感輸出；
3. 神經(jīng)內(nèi)分泌直達(dá)通路：DPd直接支配PVH的CRH神經(jīng)元，AAV1-Cre跨突觸標(biāo)記結(jié)合電生理記錄顯示，光激活DPd→PVH通路可使血漿皮質(zhì)酮（CORT）水平提升3倍。
圖2 背側(cè)腳區(qū)的解剖學(xué)界定與細(xì)胞類型組織結(jié)構(gòu)
社會行為的神經(jīng)編碼
在體鈣成像揭示：DP的VGLUT2+神經(jīng)元對異性社交刺激響應(yīng)率（42.2%）顯著高于ILA區(qū)域。TRAP2技術(shù)進(jìn)一步顯示，DP神經(jīng)元在恐懼條件反射（足底電刺激）和急性束縛應(yīng)激中均被特異性激活。這些發(fā)現(xiàn)與DP接收BLAa和SUBv應(yīng)激相關(guān)輸入，并通過PVT→DP→PVH通路調(diào)控HPA軸的實(shí)驗(yàn)證據(jù)相吻合。
跨物種理論模型
研究創(chuàng)新性地提出MPF功能整合模型：DP作為"信息轉(zhuǎn)換樞紐"，將外側(cè)皮層網(wǎng)絡(luò)（處理嗅覺、聽覺等多模態(tài)信息）轉(zhuǎn)化為內(nèi)側(cè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)動指令。該模型為解釋人類vmPFC損傷導(dǎo)致的情緒失調(diào)提供了新視角，其發(fā)現(xiàn)的DPd→PVH直接通路可能為開發(fā)抗抑郁新靶點(diǎn)提供思路。
方法學(xué)上，研究結(jié)合了MORF3稀疏標(biāo)記技術(shù)（實(shí)現(xiàn)單神經(jīng)元3D重構(gòu)）、AAV1-Cre跨突觸追蹤（驗(yàn)證多突觸通路）和TVA-狂犬病毒系統(tǒng)（全腦輸入圖譜），為神經(jīng)環(huán)路研究建立了技術(shù)范式。這些發(fā)現(xiàn)不僅填補(bǔ)了MPF環(huán)路研究的空白，更為理解應(yīng)激相關(guān)精神疾病提供了新的神經(jīng)機(jī)制框架。
參考資料
[1] Neural networks of the mouse visceromotor cortex
