根据上个月发表在《Cell》杂志上的一项最新研究，小鼠大脑中广泛的血清素系统（该系统在从情绪到运动的各项生理功能中都发挥着重要作用）由五组截然不同的神经元组成，这些神经元将功能相关的脑区作为靶点。

这项研究提供了脊椎动物中首个血清素神经元的“投影组”（即全脑连接图谱），为深入理解该系统的底层组织架构提供了全新的视角。此前，一个独立研究团队曾在2023年绘制了线虫（roundworm）的全套血清素系统。

并未参与该研究的明尼苏达大学神经科学教授 Jeremiah Cohen 表示，科学界长期以来一直知道血清素神经元存在多样性，但对于它们如何在脑内连接以及连接的具体位置，以往的认知“相当模糊”。

他指出，这项新图谱揭示了这些连接的性质与广度，可以作为“我们所有人用来更深入理解该系统的解剖学支架”。

在 BRAIN 计划的支持下，研究团队利用病毒遗传示踪技术和全脑成像技术，追踪并识别了来自背侧和中缝中核（dorsal and median raphe）的血清素神经元投射，在此前2018年关于小鼠研究发现的基础上取得了重要突破。在这项新工作中，研究人员向小鼠注射了一种特异性病毒，使全脑中相互连接的血清素神经元能够发光，并重复这一过程，直至将该神经递质影响的所有区域全部成像。

通过对图像的分析，研究人员揭示了血清素神经元的五个不同投射区域：海马-内嗅皮层网络、基底神经节、皮层区域、内侧间脑（由内侧丘脑和下丘脑组成）以及脑干和外侧丘脑核团。

研究人员表示，这些分组表明血清素系统是按照功能相关性（functional relatedness）而非与其靶向区域的空间邻近性来组织的。

然而，即便在相关的脑区之间，该投影组也显示出一些意料之外的脱节现象。例如，中央杏仁核与邻近的基底外侧杏仁核都参与调节恐惧学习和情感，但它们却属于不同的神经元组——这种差异与其不同的发育起源和细胞构成相吻合。

“这确实让我们对血清素如何看待大脑获得了一个宏观概览，”斯坦福大学神经生物学教授、该研究的共同作者骆利群（Liqun Luo）说道。他指出，血清素系统是一个“复杂的野兽（complex beast）”，而这些连接有助于“在多维度上定义这个复杂世界的规则”。