猕猴皮层中空间转录组程序与频谱层状节律相关

皮层动力学的层状组织被认为反映了其底层的细胞类型结构，但这种关系在灵长类皮层范围内尚未得到解析。在此，我们开发了一种谱组学框架，使层状局部场电位与单细胞空间转录组学能够在一个共同的、以第4层为参照的坐标系统中进行比较。我们没有依赖原始频带功率分析，而是采用了局部频谱展开（Local Spectral Expansion, LSE），这是一种谱层成分模型，可将按频率与深度组织的LFP功率图谱分解为不同的{delta}、{theta}、、{beta}、低-{gamma}和高-{gamma}成分。随后，我们引入了第4层投影（layer-4 projection, L4P），用于将非线性的空间转录组皮层带展开为平坦的、以第4层为参照的流形，从而与电生理深度剖面相兼容。在十二个相匹配的猕猴皮层区域中，在分段logit模型中，转录组预测因子相较于“层级+分层”基线，提高了对LSE推导的六解剖层频谱组成的留出法预测性能：R2 = 0.621，而基线为0.384；{Delta}R2 = +0.237；r = 0.809，而基线为0.692。这一增益得到了保留层级结构的shift/reflect空模型的支持（pshift,R2 = pshift,r = 0.042），以及Freedman-Lane区域块残差置换检验的支持（pFL,R2 = pFL,r = 0.001）。全深度PLS1解码表明，/{beta}过程与深层、尤其是L4/5/6和L6中的谷氨酸能程序相关，这些程序富集于轴突、突触及髓鞘相关生物学；而低-{gamma}和高-{gamma}过程则与浅层至中层的GABA能/PVALB富集型抑制性程序相关，同时还伴随兴奋性、离子稳态、非神经元及能量代谢特征。综上，这些观察到的谱组学关系提示，层状分子与细胞结构可能构成了猕猴皮层中谱层模体的合理底物。

2 法国，69500 Bron，里昂大学，克洛德·贝尔纳·里昂第一大学，Inserm U1208，干细胞与脑研究所； 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在持有人为作者/资助方，其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。 本作品依据 CC-BY 4.0 国际许可协议发布。

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发表于 2026 年 7 月 9 日。

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Ronaldo Garcia Reyes，Julien Vezoli，Pedro A. Valdes-Sosa bioRxiv 2026.07.08.737187； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.08.737187

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Ronaldo Garcia Reyes，Julien Vezoli，Pedro A. Valdes-Sosa bioRxiv 2026.07.08.737187； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.08.737187

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🏷️ 空间转录组学 皮层层状结构 局部场电位 频谱分析 猕猴大脑 神经环路