本报讯（记者郭雨辰 张雯怡）神秘的大脑对科学家来说充满了吸引力，对它的研究迄今只是冰山一角。近日，基础医学院韩芸耘教授通过对小鼠视觉皮层进行单神经元分析，首度揭示了令人意想不到的大脑信息传递模式。该研究在神经科学领域引起了震动。
3月29日，世界顶级学术期刊《自然》在线发表了这项历时3年多的研究成果，题为《视觉皮层中单个神经元信息传导的逻辑规律》（The logic of single-cell projections from visual cortex）。韩芸耘为第一作者，基础医学院为论文的第一作者第一单位，通讯作者为瑞士巴塞尔大学Thomas Mrsic-Flogel教授和美国冷泉港实验室Anthony Zador教授。论文中，韩芸耘等人采用全脑单细胞荧光示踪和MAPseq测序方法，对多个单神经元的轴突长距离投射模式进行分析，证明大脑采取了多种模式进行信息分流处理，不同的分流模式被有序地组织起来。这对保持大脑处理和利用信息的高效率非常重要。
尽管科学家们已大致了解大脑皮层与皮层间连接的关系，但在神经元层面，这些信息是怎么传递的依然是个谜。韩芸耘等人采用全脑单细胞荧光示踪技术，给小鼠视觉皮层里的神经元做上绿色荧光的标记，在显微镜下标注出不同神经元所映射的位置。他们意外地发现，小鼠初级视觉皮层里的神经元映射极为多样——单个神经元里的信息，竟可以传递到多个完全不同的区域，最多可传递到七个区域，且映射到两个区域、三个区域、或是三个以上区域的比例大致相等。这颠覆了单个神经元通常只映射到单个区域的假设。
“这个结果让人意想不到。”韩芸耘说。很快，他们又利用了一种全新的技术MAPseq测序，将成百上千个不同神经元用RNA分子进行标记。这些RNA的序列都是随机的，就好像验证码一样，具有唯一性。当这些“RNA验证码”进入神经元后，会顺着轴突来到神经元所映射的区域。研究人员再使用高通量测序技术，对不同的大脑区域中出现的“RNA验证码”进行分析。结果再次证明，初级视觉皮层里的大部分神经元会映射到多个不同区域，且映射到两个或三个区域的组合具有高度的有序性。
由于对大脑的基本结构缺乏认知，人们一般认为每个神经元只映射到一个皮层区域，而韩芸耘等人的研究成果让科学家开始重新思考大脑皮层各区之间是如何相互交流的。对于单神经元映射的进一步深度研究，或将改写人类对大脑的认识。