近日，西班牙国家研究委员会（CSIC）与埃尔切米格尔·埃尔南德斯大学（UMH）共同组建的神经科学研究所（IN）首次系统揭示了小脑在生命最早阶段如何与大脑其他区域建立连接。相关成果发表于《美国国家科学院院刊》（PNAS），提供了迄今最完整的小鼠小脑投射发育图谱。
小脑长期被视为运动控制中枢，但越来越多证据表明，小脑亦参与情绪调节、社会行为以及多种认知过程。然而，小脑何时开始与其他脑区形成沟通从未被精确描述，这一空白促使IN研究所“小脑环路的发育、连线与功能”团队展开研究。团队负责人Juan Antonio Moreno Bravo指出，理解这些早期连接的形成，是厘清小脑在脑发育中作用的关键。
研究显示，小脑与脑内其他区域建立通路遵循高度组织化的三阶段模式。第一阶段发生于胚胎期，深部小脑核输出的第一批轴突开始与目标区域接触。第二阶段紧随其后，随着早期大脑快速增长，这些连接以大规模方式迅速扩展。进入出生后最初几周，通路进入第三阶段，即精细化与稳定化阶段，最终形成成熟的连接网络。研究团队指出，这一分步序列有助于界定小脑能够在多早的时期影响其他脑区，而这些早期窗口对于理解脑内部结构框架的搭建具有重要意义。
该研究依托先进的遗传标记技术与全脑三维成像手段，研究人员利用特异性荧光标记标注深部小脑核的不同神经元，并结合组织透明化与高分辨显微成像技术，重建轴突在三维空间中的走行轨迹。论文第一作者Raquel Murcia Ramón表示，能够以三维方式观察这些轴突从胚胎期开始在全脑范围内延展，是一次前所未有的体验，许多连接以往从未被如此精细地捕捉。
研究结果提示，小脑在脑发育中的作用可能远早于传统认知。长期以来，人们认为小脑成熟较晚，其参与复杂功能的能力亦在较后阶段才逐渐形成。然而，研究团队指出，他们的图谱表明小脑在极早期即开始构建广泛的连接网络，并可能在初始发育阶段已对其他脑区的回路形成产生影响。
研究人员认为，这一新图谱不仅为理解小脑连接自生命早期的组织方式提供了基准，也为探究早期经验、遗传或环境因素如何影响小脑及其关联网络提供了具体时间框架。团队指出，该工作为研究小脑在典型脑发育中的贡献，以及其异常如何导致神经发育类疾病奠定了重要基础。
参考文献：Raquel Murcia-Ramón et al, Brain-wide mapping of developmental trajectories of cerebellar efferent projections, Proceedings of the National Academy of Sciences (2025). DOI: 10.1073/pnas.2521091122
编辑：王洪
排版：李丽
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