NCB：刘胜/江小龙合作发现一种全新的神经信号加工机制

发布时间：2026-07-14来源：iNature

前岛叶皮层（AIC）是一个关键枢纽，它将外感受与内感受信息整合为高级认知功能，但其神经基础尚不完全清楚。

2026年7月2日，中山大学刘胜，郝赵哲和贝勒医学院Xiaolong Jiang共同通讯在

Nature Cell Biology

在线发表题为

An atlas of primate insular cortex reveals a signal-processing strategy in von Economo neurons

的研究论文。

该研究通过将全细胞基单细胞转录组学与Patch-seq记录相结合，解析并鉴定了猕猴AIC中的78种详细细胞类型，揭示了该区域在细胞类型、连接图谱、信号处理策略及代谢特征方面的多样性与特异性。

作者识别出两种经转录组学与形态电学特征定义的von Economo神经元（VEN）亚型，即表达DSG2的VEN-L与表达POC5的VEN-S，它们在转录组学上分别与端脑外投射神经元及皮质丘脑投射神经元相关。

作者还发现了一种此前未受重视的VEN信号处理策略，即树突起源轴突的几何结构可重塑动作电位动力学，并增强胞体对深层突触输入的响应能力。作者的多模态图谱为研究灵长类前岛叶皮层认知过程的环路原理提供了分子与功能框架。

新皮层在哺乳动物高级认知功能中发挥着至关重要的作用。认知能力的进化提升，尤其是从啮齿类动物到灵长类动物，伴随着皮层体积和细胞数量的显著增加。尽管越来越多的证据支持哺乳动物新皮层具有广泛保守的发育轨迹和细胞结构，但在细胞多样性和神经元连接方面也出现了显著的物种特异性差异。

灵长类动物富集细胞类型的识别提出了关于灵长类动物特化的关键问题。目前尚不清楚灵长类动物在多大程度上发展出独特的神经元类型来介导特化功能，以及这些功能差异是否源于其神经网络基础的分子和内在生理特性。

前岛叶皮层（AIC）是人类中差异扩张最为显著的新皮层区域之一。它作为一个高度整合的中枢，广泛连接皮层和皮层下脑区，以介导高级认知功能，如自我意识（整合视觉、内感受和情绪）和社会意识。特别是，AIC内存在一种灵长类动物特有的细胞类型——von Economo神经元（VEN），这是一种非典型的投射神经元，其特征是具有大而纺锤形的胞体以及同等粗大的顶树突和基底树突。

AIC内的病理改变，尤其是影响VEN的病理改变，与主要的心理疾病相关，包括成瘾、精神分裂症和自闭症谱系障碍。尽管其重要性显著，但关于AIC中组成细胞类型的了解仍然有限，尤其是特化细胞群体（如VEN）的分子特征、连接模式和生理特性。鉴于猕猴与人类的进化关系密切，且其AIC结构（特别是共有VEN等特化神经元群体）与人类高度相似，猕猴是揭示这一关键中枢独特细胞结构和功能的理想模型。

图1.AIC表现出与PrC和V1不同的代谢状态，糖酵解/TCA重新连接提示HIF -1型重构（摘自

Nature Cell Biology

）

在本研究中，作者利用单细胞RNA测序（scRNA-seq）、Patch-seq以及八通道同步全细胞膜片钳记录技术，表征了猕猴AIC中投射神经元的多模态变异，并发现了两种VEN亚型，揭示了一种信号处理策略，为理解其在复杂行为、认知功能和神经精神疾病中的作用奠定了基础。

参考消息：https://www.nature.com/articles/s41556-026-02009-4

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