建立皮质-小脑神经回路

在一项综合研究中，Rijli小组的研究人员发现，在脑桥核(大脑皮层对小脑最重要的脑干中继)的一组神经元中表达的单个Hox转录因子决定了特定皮层神经元与这些神经元的连接。这些发现进一步加深了我们对复杂皮质-小脑回路组装背后的分子逻辑的理解。

当我们大脑的基础奠定时，1000亿神经元形成并适当地连接。神经元出生后不久，它们就开始迁移到大脑中的最终位置——有时离它们的出生地非常远——在那里它们开始与其他神经元建立连接。这些连接一起形成了神经回路，信息将沿着神经回路传播。这些过程之间的协调是至关重要的，特别是当遥远的大脑结构需要通过中间结构有序连接时。

哺乳动物皮质-小脑通路就是这样一个长距离回路，它在感觉运动协调和学习中起着基本作用。它连接了皮质到后脑一个叫做桥脑核(PN)的小区域，这是最大的脑干小脑前核，对于将感觉和运动信息从皮层传递到小脑至关重要。

来自Rijli小组的博士生Upasana Maheshwari和Dominik Kraus，以及他们的同事，着手研究PN电路是如何组装的，以及PN神经元在这个过程中需要哪些分子信息。在一个共同努力研究人员设计了实验，使他们能够在胚胎阶段(神经元开始出生时)研究小鼠PN神经元的规格和迁移，并通过跨突触追踪它们的连接，直到出生阶段(神经元建立了所有的连接，电路完全到位时)。

在之前的一项研究中，Rijli实验室已经强调了Hox转录因子的作用——在许多发育过程中以赋予细胞身份而闻名——在指定PN神经元从它们出生的室室到它们在PN中的最终位置。在目前的研究中，最近发表在细胞的报道，研究人员更详细地研究了这一过程，并表明Hoxa5(此处研究的Hox转录因子类型)在PN神经元迁移开始时在特定的亚群中表达。作者解释了这一过程是如何在表观遗传上调控的，特别强调了维甲酸信号的作用。他们发现，表达Hoxa5的神经元位于PN的后方。

然后，研究人员进行了进一步的实验，以了解Hoxa5-PN神经元在皮质-小脑通路中的作用。Maheshwari是这项研究的两位第一作者之一，他解释说:“我们发现这些神经元优先与初级体感皮层连接，这对于肢体特定的体感信息从皮层传递到小脑至关重要，但避免了来自视觉皮层的信息。我们可以证明，这与它们在PN中的位置无关，这说明了Hoxa5在指导特定的皮质桥质连接方面的作用。”

研究小组负责人Filippo Rijli说:“这项综合研究阐明了单个Hox转录因子如何协调神经元的规范、迁移和在靶核中的有序定居，以及它们在协调复杂连接模式中的作用。”“此外，这些发现进一步加深了我们对哺乳动物皮质-小脑通路中电路组装和多样化的分子逻辑的理解。”

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