基底前脑中长距离胆碱能回路的突触级组织结构

《Communications Biology》：Synaptic-level organization of long-range cholinergic circuits in the basal forebrain

　　

摘要

基底前脑的胆碱能神经元拥有广泛的长距离投射，对大脑皮层的可塑性、注意力和学习过程至关重要。这些神经元在中观尺度上的特定目标区域连接方式，在信息传递以及神经退行性疾病的病理机制中起着关键作用。本研究利用荧光显微光学切片断层成像（fMOST）系统，对整个大脑范围内的突触前结构进行了全面分析，并在中观尺度上进行了重建。我们详细研究了基底前脑内侧隔核（MS/NDB）向下游脑区投射的精确连接方式及其在脑层中的分布规律。具体来说，我们观察到胆碱能神经元与海马齿状回中的PV⁺神经元之间存在互补的脑层 innervation（即两者在不同的脑层中共同发挥作用）。此外，我们还发现了两条通往杏仁核的投射通路，这些通路具有不同的突触前结构分布特征；同时，我们还探讨了轴突中的多维结构不均匀性以及轴突和突触投射的异质性。这项研究为长距离胆碱能神经回路的突触前终端连接提供了全面的、覆盖整个大脑范围的可视化图谱。