任务依赖性和细胞类型特异性的对小鼠下丘背侧皮层的调制

听觉系统中的感觉反应会受到行为情境的调制，而且这种调制最早可延伸至下丘（inferior colliculus, IC）水平。目前尚不清楚这种调制具体发生于下丘的何处、影响哪些神经元、由哪些行为变量驱动，以及是否依赖于听觉皮层。我们在头部固定的小鼠（n = 7）中，利用双光子显微成像观察下丘背侧皮层（dorsal cortex of the IC, DCIC），这些小鼠执行一个双选强迫音调辨别任务，并在任务前后穿插对相同音调进行被动聆听的区块；同时，我们通过同步视频记录口面部运动、舔舐行为和瞳孔直径。对1479个被追踪神经元的声音诱发反应进行无监督聚类后，识别出四类功能性反应类型：起始兴奋型、持续抑制型、偏移/运动兴奋型和瞬时抑制型。任务参与以不同且依赖结果的方式调制这些反应类型：在主动试次中，持续抑制型和瞬时抑制型受到更强抑制，而偏移/运动兴奋型表现出更强兴奋；其中，命中试次和漏检试次驱动了大部分这种效应。群体活动能够以高于偶然水平的准确性区分主动试次与被动试次，且这种区分能力在刺激结束后仍然持续。线性编码模型表明，在四类中的三类中，面部运动解释了已解释方差中的相当大一部分，而瞳孔直径在任何一类中的贡献都很小。在持续抑制型和瞬时抑制型中，口面部运动与神经活动之间的相关性本身也依赖于情境；而在偏移/运动兴奋型中则并非如此。对听觉皮层进行双侧化学遗传学沉默（n = 3只小鼠，171个匹配神经元）后，仅在持续抑制型中观察到任务调制发生改变。因此，DCIC中的任务相关调制在功能定义的不同神经元群体之间具有异质性，与运动密切相关，并且仅在其中一种神经元群体中依赖于听觉皮层。

任务依赖性及细胞类型特异性的鼠下丘背侧皮层调制 | bioRxiv

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鼠下丘背侧皮层的任务依赖性及细胞类型特异性调制

Gang Xiao，Brandon Li，Sai Smriti Gogineni，Daniel A Llano

doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.23.740270

Gang Xiao 1 伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校； 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。 本文依据 CC-BY-NC-ND 4.0 国际许可协议 开放获取。

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发布于 2026 年 7 月 27 日。

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鼠下丘背侧皮层的任务依赖性及细胞类型特异性调制

Gang Xiao，Brandon Li，Sai Smriti Gogineni，Daniel A Llano

bioRxiv 2026.07.23.740270； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.23.740270

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鼠下丘背侧皮层的任务依赖性及细胞类型特异性调制

Gang Xiao，Brandon Li，Sai Smriti Gogineni，Daniel A Llano

bioRxiv 2026.07.23.740270； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.23.740270

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.23.740270v1?rss=1

🏷️ 下丘背侧皮层 听觉系统 行为情境调制 双光子成像 神经元功能分型 皮层下感觉加工