神经所发现胼胝体轴突拓扑结构的形成机制

6月28日，《美国科学院院报》（PNAS）在线发表了中科院上海生命科学研究院神经科学研究所蒲慕明研究组的最新研究论文《轴突在胼胝体中的位置决定其对侧投射》。该研究工作主要由博士研究生周静等在蒲慕明研究员的指导下完成。

哺乳动物脑内最大的纤维束是胼胝体，它连接大脑两个半球之间相对应的区域。然而, 这种特异的拓扑结构在发育中是如何形成的, 至今还不清楚。周静等研究人员发现，轴突在胼胝体中的位置决定了发育早期其向对侧脑区投射的次序。

通过标记皮层相邻两个脑区初级运动皮层与初级感觉皮层的胼胝体轴突，他们发现这两个脑区的轴突有序地排布在胼胝体中，靠中线皮层的胼胝体轴突位于胼胝体的背侧，过中线后，投射到对侧靠中线的皮层区域。通过对轴突导向因子semaphorin3A (Sema3A)或者其受体neuropilin-1 (Nrp1)进行基因操作，其胼胝体中轴突的秩序被完全打乱了。尽管轴突秩序被打乱，但是轴突在胼胝体中的位置仍然决定其向对侧脑区的投射顺序。由此而导致产生的大量异位投射会持续到小鼠生后30天（P30），野生型小鼠在这个时期已经完成了对胼胝体异位投射的修剪。

该工作首次揭示了轴突在胼胝体内的有序分布是胼胝体等位投射的主要决定因素。

研究工作得到了科技部“973”项目的资助。