秀丽隐杆线虫脑网络核心组织的发育连续性

大脑是自然界最引人入胜的杰作。因而，人们自然会思考：究竟是什么样的过程孕育出如此令人着迷的器官。神经发育是一种复杂而稳健的现象，其内在精妙之处蕴藏着这些问题的答案。为尝试阐明这一问题，我们研究了线虫秀丽隐杆线虫（C. elegans）在胚后发育阶段的大脑连接组发育过程。作为一种微小生物，其大脑仅由约200个神经元构成，却能够表现出多种多样的行为，因此是一个极佳的模型。 在线虫孵化时，其大部分头部神经元已然存在；随后，其大脑通过积累大量额外的突触连接而提高了边密度。与此同时，它始终保持较弱的连通性，从而在全局信息传递与层级结构之间实现平衡。在中观层面上，我们发现其核心由一组保守的、持续存在的神经元骨架构成，同时还包含一个由短暂出现/重复出现神经元形成的动态成分。此外，连接组自早期阶段起便具有富人俱乐部组织，并且这种组织选择性增强，表明由于先前报道的不对称突触添加，整合器神经元之间的连接正逐步变得更加致密。 这种不对称性还体现在发育过程中输入枢纽的保持，以及入度k-核组织逐渐趋于更加中心化。我们的工作为大脑的神经发育提供了新的视角，并可能有助于深化我们对其功能机制的理解。

大脑是自然界最引人入胜的杰作。因而，人们自然会思考，究竟是怎样的过程孕育出如此迷人的器官。神经发育是一种复杂而又稳健的现象，其错综复杂的机制中蕴藏着我们所提出问题的答案。为了对这一问题提供一些启示，我们研究了线虫秀丽隐杆线虫（C. elegans）在胚后阶段发育中的脑连接组。一种脑仅由约200个神经元组成、却能够表现出多样行为的微小生物，使其成为极佳的模型。

由于其大多数头部神经元在孵化时已然存在，线虫的大脑随后积累了大量额外的突触连接，从而提高了边密度。与此同时，它在整个过程中始终保持较弱的连通性，从而在全局通信与层级结构之间实现平衡。在中观层面上，我们发现其核心由一个保守的、由持久存在神经元构成的骨干组成，同时还包含一个由瞬时性/重复出现神经元构成的动态成分。此外，该连接组自早期阶段起便具有富人俱乐部组织，并表现出选择性增强，这表明由于先前报道的非对称性突触添加，整合节点之间的连接正逐步变得更加致密。

这种非对称性同样体现在发育过程中输入枢纽的保留，以及入度k核逐渐更加中心化的组织方式上。我们的工作为大脑的神经发育提供了新的视角，或有助于促进我们对其功能机制的理解。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.12.730308v1?rss=1

🏷️ 秀丽隐杆线虫 连接组发育 神经网络 富人俱乐部组织 突触添加