大脑神经环路的精密功能既取决于组成细胞类型，也依赖于它们之间的特异性连接。在复杂的小鼠视觉皮层网络中，抑制性神经元如同交响乐团的指挥家，精准调控信息流动的节奏与方向。然而长久以来，科学家们面临一个关键难题：如何将分子定义的细胞类型与其特定的连接模式对应起来？传统单模态研究方法如同盲人摸象——Patch-seq技术虽能同时获取单个神经元的形态、电生理和转录组数据，却无法解析突触连接；而大规模电镜（EM）虽能绘制突触级精度的连接图谱，又缺乏分子标记信息。

为破解这一困局，Allen Institute等机构的研究团队开创性地开发了跨模态整合分析方法。研究人员首先利用Patch-seq建立的28种抑制性MET-types（形态-电生理-转录组联合定义的细胞类型）数据库，训练随机森林分类器（RFC），通过43个形态特征成功将电镜重建的神经元映射到特定亚型。这种方法犹如为EM数据装上了"分子标签读取器"，首次实现了在突触水平解析转录组定义细胞类型的连接规则。

关键技术包括：1）对477个Patch-seq抑制性神经元进行多模态特征提取；2）开发自动化流程处理毫米级电镜数据集，完成173个抑制性神经元（含16个Martinotti细胞）的精细重建；3）建立形态特征分类器实现跨模态细胞类型匹配；4）结合MERFISH空间转录组数据验证亚型分布。

研究聚焦Sst⁺（生长抑素阳性）Martinotti细胞（MCs），发现不同MET-types呈现显著差异：Sst MET-8细胞形成小而密集的突触（0.54个/μm），主要靶向L4锥体细胞（65.7%输出），对邻近L4细胞实现近乎完全的"毯式抑制"；MET-4细胞轴突主干高度髓鞘化（平均6.7段髓鞘），偏好连接L2/3锥体细胞（41%）；而MET-6细胞则特异性调控L5 ET（extra-telencephalic projection）神经元（29.4%），且50%连接为多突触形式。这些差异与转录组特征高度吻合，如MET-8高表达的Hpse、Cbln4基因可能参与其独特的L4靶向机制。

髓鞘化模式成为区分亚型的新标志：MET-4细胞具有连续髓鞘包裹的上升轴突（总长度220μm），MET-8仅近胞体区段髓鞘化（69μm），而MET-6髓鞘最少（36μm）。这种差异可能影响动作电位传导速度，进而调节不同亚型的抑制时序。突触大小分析显示MET-4单个突触面积最大，但MET-8通过"数量补偿"策略（平均每个L4靶细胞接收>20个突触）实现强效抑制。

研究还颠覆了传统认知：虽然所有MCs都投射到L1，但主要突触连接并非发生在远端顶树突，而是集中在胞体附近（距胞体<100μm）。MET-4/6细胞对L5锥体细胞的抑制中，仅11-16%同时靶向顶树突和基树突，多数采用单一树突区室调控。

这项研究建立了多模态神经科学研究的范式模板，首次在突触水平揭示了转录组定义细胞类型的连接规则。发现的亚型特异性髓鞘化-突触-连接三位一体特征，为理解神经系统疾病（如髓鞘发育异常相关精神障碍）提供了新的机制视角。未来通过结合光遗传学验证，这些发现将助力精准神经调控技术的开发。论文建立的跨模态分析方法，更为解析全脑尺度细胞类型-连接-功能关系开辟了新途径。