小鼠高级视觉区视网膜拓扑与触须体感图的地形对应关系及其发育机制

这篇研究通过宽场钙成像技术，首次揭示了小鼠高级视觉区RL（rostrolateral area）可细分为前（RLa）和后（RLp）两个亚区，并发现仅RLa存在视网膜拓扑（retinotopy）与触须体感（whisker somatotopy）的粗糙地形对应。研究进一步通过发育期自发活动分析，提出这种多模态空间对齐的初始形成不依赖视觉经验，为理解大脑跨模态整合的发育机制提供了新视角。

　　

小鼠高级视觉区的多模态地形对应与发育起源

RL区的功能亚区划分与拓扑特征

研究团队通过Thy1-GCaMP6s转基因小鼠的宽场钙成像，首次发现传统认为单一的RL区实际包含两个独立亚区：前部RLa和后部RLp。这一结论源于对视觉刺激响应模式的分析——当小孔径漂移光栅刺激分别投射到小鼠视野上、中、下位置时，RLa和RLp展现出完全分离的激活区域，且各自具有独立的视网膜拓扑结构。值得注意的是，RLp仅对视觉刺激产生响应，而RLa还能被触须机械刺激激活，暗示二者功能分化。

视觉-触觉空间编码的粗糙对齐

通过系统刺激A、B、C三排触须，研究发现RLa的体感响应区呈现从外侧（对应上排触须）到内侧（下排触须）的梯度分布。这种空间编码模式与视网膜拓扑的上下视野表征轴存在显著相关性（2D-CC=0.775±0.0951）。双光子成像进一步证实，RLa内存在对特定触须排敏感的神经元集群，其空间分布随刺激位置梯度变化，排除了单纯由S1轴突投射造成的结果。

发育早期的自发活动预演

在睁眼前（P10-11）的Emx1-cre;Ai95小鼠中，功能连接分析揭示了惊人的发现：通过V1种子点获取的自发活动已能区分RLa和RLp的"视网膜拓扑样"结构，而S1种子点则显示RL区存在"体感拓扑样"响应。更关键的是，这两种模式在RLa的空间分布呈现显著对齐（2D-CC=0.891±0.0799），表明多模态地形对应的雏形在缺乏外界空间匹配输入时已然形成。

机制探讨与进化意义

研究提出两种可能的发育机制：1）视网膜和触须外周自发活动通过LPN（外侧后核）和PO（后丘脑复合体）并行投射至RLa；2）Eph/ephrin等轴突导向分子介导了投射拓扑的匹配。从进化角度看，RL区与灵长类VIP（腹侧顶内区）的相似性提示跨物种保守的多模态整合策略。这种粗糙而非精确的空间对齐可能适应小鼠触须摆动和眼球运动的动态需求，为理解"自我中心"空间感知提供了新模型。

技术方法与创新价值

研究结合宽场成像的大尺度拓扑测绘和双光子水平的细胞特异性验证，创新性地利用自发活动分析破解发育难题。发现睁眼前存在的多模态地形对应，挑战了传统"经验依赖"理论，为神经发育障碍（如自闭症谱系的多模态整合异常）提供了潜在研究框架。未来需明确S1-RLa投射的形成时序，以及自发活动与分子导向的协同机制。