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平行视觉通路将信息分流至专门执行不同计算的路径中，但这种分流如何通过初级视觉皮层输出的解剖学分隔实现，仍不清楚。该问题之所以复杂，是因为单个神经元往往会向多个皮层区域发出广播式投射，而其靶区选择同时取决于拓扑位置和分子身份。在本研究中，我们开发了轴突 BARseq2，对跨越小鼠初级视觉皮层（VISp）的1,448个神经元进行基因表达与高分辨率轴突投射的联合绘图。轴突 BARseq2再现了通过整体示踪和单神经元重建观察到的投射模式，并获得了与参考单核 RNA 测序（snRNA-seq）数据集一致的转录组身份。视网膜拓扑组织强烈预测了神经元向各个皮层靶区的投射，尤其是对邻近 VISp 的区域而言；但它几乎不能解释哪些区域会被频繁共同支配。相反，共同支配模式界定了三条优先输出通路，它们大体上分别对应腹侧通路和背侧通路的两个亚分支。这些通路与第4/5层端脑内投射神经元的精细转录组身份相关，并通过外部 MERFISH 数据集得到了进一步验证。因此，VISp 的输出由两条不同规则组织：视网膜拓扑组织限制神经元投射至何处，而与细胞类型相关的侧支化则限制哪些靶区会被共同支配。这种选择性广播机制，即单个神经元以细胞类型特异性的组合方式到达多个高级视觉区域，可能构成小鼠 VISp 输出层面视觉通路分流的解剖学基础。
转录组学上不同神经元的选择性侧支化组织初级视觉皮层的视觉流输出｜bioRxiv
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https://doi.org/10.64898/2026.09.01.748541
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通讯作者：
xiaoyin.chen{at}alleninstitute.org
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并行视觉通路将信息分隔至专门执行不同计算的路径中，但这种分隔如何通过初级视觉皮层输出的解剖学隔离来实现，仍不清楚。由于单个神经元经常向多个皮层区域发出广播式投射，且其靶区选择同时取决于拓扑位置和分子身份，这一问题变得更加复杂。在本研究中，我们开发了轴突 BARseq2，用于联合绘制来自小鼠初级视觉皮层（VISp）的 1,448 个神经元的基因表达和高分辨率轴突投射图谱。轴突 BARseq2 重现了通过整体示踪和单神经元重建所观察到的投射模式，并恢复出与参考单核 RNA 测序（snRNA-seq）数据集一致的转录组学身份。视网膜拓扑对投射至单个皮层靶区具有很强的预测作用，尤其是对于邻近 VISp 的区域；但对于哪些区域经常共同受神经支配，其解释力很弱。相反，共同支配模式界定了三条优先输出通路，这些通路大体上分别对应腹侧通路以及背侧通路的两个亚区。这些通路与第 4/5 层端脑内投射神经元的精细转录特征相关；我们进一步利用外部 MERFISH 数据集验证了这一点。因此，VISp 输出受两条不同规则组织：视网膜拓扑限制神经元投射至何处，而与细胞类型相关的侧支化则限制哪些靶区会共同受到神经支配。这种选择性广播机制——即单个神经元以细胞类型特异性的组合形式到达多个高级视觉区域——可能为小鼠 VISp 输出层面的视觉通路分隔提供一种解剖学基础。
利益冲突声明
脚注
https://doi.org/10.7303/syn77214713
资助者信息声明
美国国立卫生研究院，
https://ror.org/01cwqze88
，U01NS132161
，R01MH133181
，DP2MH132940
版权
本预印本的。
该预印本依据 CC-BY 4.0 国际许可协议提供。
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发布于 2026 年 9 月 6 日。
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Alana Oyama，
Melissa Reding，
Dean Rette，
Julie Weber，
Ali Williford，
Yoh Isogai，
Xiaoyin Chen
bioRxiv
2026.09.01.748541；
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.09.01.748541
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转录组学上不同神经元的选择性侧支化组织初级视觉皮层的视觉流输出
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bioRxiv
2026.09.01.748541；
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.09.01.748541
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.01.748541v1?rss=1
🏷️ 轴突BARseq2 初级视觉皮层 选择性侧支投射 神经元转录组学 视觉通路分流 细胞类型特异性连接