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在纹状体中，抑制性中间神经元对输出神经元——即纹状体投射神经元（striatal projection neurons，SPN）——的活动进行严格调控。在这些纹状体中间神经元中，表达小白蛋白（parvalbumin，PV）和表达生长抑素（somatostatin，SOM）的细胞表现出显著不同的电生理学和解剖学特性，这提示它们以不同方式整合入纹状体环路，并对SPN产生不同形式的前馈抑制。然而，目前尚不清楚这些差异是否已在皮质纹状体连接水平出现，以及它们是否塑造了与传入SPN的皮质输入之间的特异性相互作用。在本研究中，我们考察了初级和次级躯体感觉区（S1和S2）投射至纹状体PV和SOM中间神经元及SPN的空间组织。通过结合解剖学示踪与功能性环路绘图，我们刻画了皮质纹状体连接的关键特征，包括输入数量、起源、间距、重叠程度和强度。我们发现，在单个细胞和细胞群体两个层面，输入间距和输入强度是区分PV与SOM中间神经元的主要特征。相比之下，S1与S2之间的连接差异主要体现在输入数量和层状组织结构上。我们的研究结果提示，中间神经元连接与SPN连接之间可能存在两种相互作用模式：其一，PV中间神经元接收以大型簇集形式组织的S1输入，这些输入与邻近SPN接收的输入高度重叠，从而为潜在的神经元集群提供解剖学基础；其二，SOM中间神经元同样接收丰富的皮质输入，但这些输入稀疏地分布于S1和S2，并且与SPN接收的输入重叠较少，因而可能通过输入之间的交互作用塑造这些细胞的整合过程。这些细胞类型特异性的皮质纹状体连接原则可能支持纹状体计算的不同形式。
在纹状体中，纹状体中间神经元对输出神经元——纹状体投射神经元（striatal projection neurons，SPN）——的活动进行严格调控。在这些纹状体中间神经元中，表达小清蛋白（parvalbumin，PV）的细胞和表达生长抑素（somatostatin，SOM）的细胞表现出显著不同的电生理学和解剖学特性，这提示它们以不同方式整合入纹状体回路，并对SPN产生不同形式的前馈抑制。然而，目前尚不清楚，这些差异是否已在皮质-纹状体连接层面出现，以及其是否塑造了皮质输入与SPN之间的特异性相互作用。在本研究中，我们考察了初级和次级躯体感觉区（S1和S2）投射至纹状体PV中间神经元、SOM中间神经元及SPN的空间组织。通过结合解剖学示踪与功能性回路绘图，我们刻画了皮质-纹状体连接的关键特征，包括输入数量、来源、间距、重叠程度和强度。我们发现，在单个细胞和细胞群体层面，输入间距和输入强度是区分PV和SOM中间神经元的主要特征。相比之下，跨S1和S2区域的连接差异主要体现在输入数量和层板组织方面。我们的研究结果提示，中间神经元与SPN连接之间可能存在两种相互作用模式：其一，PV中间神经元接收以大型簇状结构组织的S1输入，这些输入与邻近SPN所接收的输入高度重叠，从而为潜在的神经元组装提供解剖学基础；其二，SOM中间神经元同样接收丰富的皮质输入，但这些输入稀疏地分布于S1和S2区域，并且与SPN的输入重叠较少，因而可能通过输入之间的交互作用塑造这些细胞的整合过程。这些具有细胞类型特异性的皮质-纹状体连接原则，可能支持纹状体的不同计算形式。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.04.756265v1?rss=1
🏷️ 皮质纹状体回路 PV中间神经元 SOM中间神经元 纹状体投射神经元 感觉皮质输入 前馈抑制