骆利群团队在《细胞》发表论文探究分子层面上不同神经元类型和编码认知行为的关系

北京时间2020年12月18日凌晨0时，美国斯坦福大学骆利群实验室在《细胞》杂志发表研究论文，题为“Differential encoding in prefrontal cortex projection neuron classes across cognitive tasks”。

骆利群实验室的Jan Lui (雷然犀)、Nghia Nguyen及其同事们在本文重点研究了分子层面上不同神经元类型和编码认知行为的关系，深入探讨了高级皮层在动物认知行为的编码机制。

对此问题的理解一直以来都是介于分子神经生物学和系统神经生物学的一段空白。分子神经生物学家们坚信具有不同表达谱的各类型细胞一定具有不同分工，因此投入大量努力通过单细胞RNA测序来对神经细胞分类。

与此形成对比的是，系统神经学家们通过利用在动物脑内插入电极来记录神经元在不同时期的活动。系统神经学家们在记录神经元活动的时候并不知晓其分子类型，但是依然产出了很多重要发现。如果神经细胞的分型根本不重要,那分子神经生物学们家岂不是在白白浪费时间。可如果神经元分型十分重要，那系统神经学家们则错失了非常重要的信息。

Rbp4Cre标记的PFC（mouse prefrontal cortex）投射神经元的转录组图谱

究竟孰是孰非? 本文的研究以小鼠大脑皮层前额叶为研究对象。前额叶参与广泛的高级认知行为，包括抉择制定、灵活性学习等。作者们首先借助单细胞RNA测序在小鼠前额叶皮层对其神经元分型，其后运用微型植入型显微镜记录了不同类型神经元在小鼠做认知行为测试时的活动。

他们发现每种类型的神经元都参与了不同的行为，在这一点，系统神经学家没有错。但是不同细胞类型在行为的不同方面各有侧重。当行为发生转换时，转换前后参与的细胞类型有量的区别。所以分子神经生物学家的神经元分型工作也是至关重要的。 

骆利群教授强调：“该研究极大地体现了多学科交叉的魅力。正是因为有了单细胞测序专家Steve Quake和经典系统神经学家Bill Newsome的加盟, 我们才有幸填补这段介于分子神经生物学和系统神经生物学的空白。”

相关论文信息：

https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.11.046

编辑 | 余   荷

排版 | 王大雪

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