最详细小鼠大脑运动皮层图谱绘成

科技日报北京9月27日电（记者刘霞）瑞士巴塞尔大学、弗里德里希·米舍尔生物医学研究所和美国艾伦研究所的科学家合作，更精确地绘制出迄今最详细小鼠运动皮层图谱。这一成果有助科学家更深入理解影响运动皮层的疾病，如肌萎缩侧索硬化症和额颞叶痴呆症等。相关论文发表于新一期《细胞》杂志。

该图揭示了小鼠大脑皮层下部与皮层内部之间的连接。图片来源：瑞士巴塞尔大学

大脑运动皮层在计划、控制和执行自主肌肉运动时，起着至关重要的作用。无论是接球、写字，还是咀嚼食物，都离不开运动皮层以及它与大脑其他区域的连接。然而，尽管研究广泛，小鼠运动皮层内部组织的详细图谱仍有欠缺。多数图谱只按连接差异，将大脑皮层分为初级和次级两个区域。

研究团队分析了547项实验，追踪神经信号如何从运动皮层传向大脑其他部位。他们观察运动皮层的每个微小部分把“信息”发往何处，即那些与运动、感觉和决策相关的区域。把发送相似信号的区域归为一组后，他们发现了16个亚区，这些亚区各有分工，且都有独特的连接模式。

团队还通过追踪单个神经元、观察脑内细胞类型两种方法，验证了这张图谱。三种方法都指向同一套16个亚区的结构。

他们发现，初级和次级运动皮层向脑干和脊髓发送信号时协同工作，颠覆了此前认为二者分层运作的观点。最有趣的是，运动皮层模块与输出区域互动的精确度极高；这些模块还以相同的“布线逻辑”与皮层其他部分交流。

肌萎缩侧索硬化症和额颞叶痴呆症都会影响运动皮层。前者破坏向肌肉发送信号的细胞，后者破坏决定个性、行为和语言的大脑前部。科学家迄今一直不甚清楚，为什么有些细胞成为“靶子”，另一些却能幸免。

新图谱有助解开这些谜团，帮助科学家追踪疾病如何沿连接区域蔓延，并探究这套16亚区系统与人类及其它物种皮层组织之间的关系。