3月31日23:00，《Nature Neuroscience》期刊以封面文章的形式在线发表了题为《小鼠前额叶单神经元投射图谱》的研究论文，该研究在国际介观神经联接图谱领域率先重构了小鼠前额叶皮层6357个单神经元全脑投射图谱，建立了国际上最大的小鼠全脑单神经元全脑投射图谱数据库。

该研究由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）、神经科学国家重点实验室、上海脑科学与类脑研究中心严军研究组、徐宁龙研究组与华中科技大学苏州脑空间信息研究院、武汉光电国家研究中心龚辉团队合作完成。

系统地绘制大脑单神经元水平的投射图谱，有助于发现新的神经元亚型和脑网络的联接规则，从而更系统全面地揭示大脑的工作原理。

然而绘制小鼠等哺乳动物大脑中单神经元水平的全脑投射图谱，需要在太字节（TB）量级的全脑光学成像大数据中，对单神经元形态逐个进行三维重构。整个过程工作量大、极为复杂和耗时，是国际上公认的难题。

为解决这一问题，中科院脑智卓越中心严军研究组的苟凌峰博士通过数年的努力攻关，自主开发了以Fast Neurite Tracer (FNT)为代表的TB级光学成像大数据神经元追踪及分析软件，为研究模式动物各脑区的神经联接图谱建立了一套国际领先的研究方法和流程。

前额叶皮层在决策、工作记忆、注意力等高级认知---功能中扮演重要角色，其结构和功能的异常会导致多种脑疾病。

前额叶神经元投射范围很广，几乎覆盖大部分脑区，包括皮层、纹状体、丘脑、中脑和后脑等。

中科院脑智卓越中心严军团队、徐宁龙团队、华中科技大学龚辉团队、脑智卓越中心全脑介观神经联接图谱平台等多个团队合作，获得161个小鼠的全脑成像数据，并从中成功重构出了6357个前额叶单神经元轴突形态（图A）。

在获得前额叶单神经元投射图谱后，研究团队利用自主开发的聚类分析方法，定量刻画比较神经元轴突形态的相似性，获得了64个投射亚型，并绘制出这些神经元亚型在前额叶亚区的分布和皮层深浅层的分布（图B）。

此外，研究团队通过建立高空间分辨率的前额叶内部连接网络，发现前额叶内部连接网络具有模块化的性质和等级结构（图C）。

通过与前额叶转录组数据进行关联分析，并利用逆向示踪和单分子荧光原位杂交技术后，发现单个转录组亚型对应着多个投射亚型这一重要规律（图D）。

有该领域的国际同行认为，这项研究是一项工程和技术上的奇迹，它重构了小鼠前额叶皮层中超过6000个单神经元分辨率的轴突数据。该数据不仅揭示了前额叶神经元令人惊叹的多样性，而且通过对它们的分析，为神经环路潜在的组织原则提供了基础。在他看来，这项研究为神经科学界提供了不可估量的宝贵资源。