比较连接组学揭示线虫神经系统跨亿年演化的多尺度模式

来自德国的研究人员通过比较两种亲缘关系较远（分化时间>1亿年）的线虫神经系统，利用电子显微镜（EM）重建技术开展比较连接组学研究，揭示了神经元死亡模式、突触连接及胶质细胞通讯等多尺度演化规律，为理解脑进化提供了全新视角。

　　

这项突破性研究通过电子显微镜（EM）三维重建技术，对捕食性线虫^{Pristionchus pacificus}的神经系统进行了全景式解析，并与经典模式生物^{Caenorhabditis elegans}展开跨物种比较。研究团队发现，尽管这两种线虫分化已逾1亿年，其神经系统仍展现出惊人的多尺度演化特征：从神经元程序性死亡（programmed cell death）模式的改变，到同源神经元胞体位置的规律性偏移；从轴突-树突投射极性（axodendritic polarity）的重构，到突触连接（synaptic connectivity）的重新布线。有趣的是，某些神经环路的结构变异（circuit drift）并未导致明显行为学改变，而胶质细胞（glia）与神经元互作模式的演化则揭示了神经系统非神经元成分的重要进化意义。该研究首次在单神经元和单突触分辨率上，系统描绘了神经系统跨亿年演化的全景图谱。