摘要：
艾伦研究所研究团队绘制出小鼠脑干中蓝斑核（locus coeruleus，因含深蓝色素又称“蓝斑”）的神经连接图，并发现一枚神经元的轴突总长度达到70.32厘米，是目前测量到的最长小鼠神经元。研究显示，这个此前常被视作向全脑广播单一信号的区域，实际上包含投射路径和功能各异的细胞群。成果发表于《自然》杂志。
蓝斑核虽只占大脑细胞的一小部分，却是去甲肾上腺素的重要来源。去甲肾上腺素参与调节注意力、学习、压力或兴奋状态，也影响心率。研究人员过去常把蓝斑核比作一只向全脑均匀广播的“扩音器”；新研究则表明，它更像一套把不同信号发送到特定脑区的通信网络。
研究团队结合全脑成像、神经活动记录、基因分析和行为实验，分析了小鼠蓝斑核神经元的形态、投射位置与活动。研究包括近3.5万个神经元的全脑成像、近40万个细胞的基因表达分析，以及对132个蓝斑核神经元的完整形态重建。结果显示，蓝斑核背侧神经元主要向大脑皮层和前脑投射，腹侧神经元则主要连接脑干和脊髓；这些解剖差异也对应着不同基因表达特征。
在决策任务中，当小鼠因负面结果改变选择时，背侧蓝斑核神经元会活跃；而在小鼠即将忽略可能带来奖励的线索前，腹侧神经元的放电频率会上升。研究人员据此认为，背侧投射通路与学习信号有关，腹侧通路则可能影响动物是否投入环境互动。不过，这些结论来自小鼠实验，尚不能直接等同于人类大脑中的作用。
研究还发现，蓝斑核神经元的轴突平均总长度约34至35厘米，最长的一枚达到70.32厘米。这里的“长度”指完整重建后神经元轴突各分支的总长度，并非一根笔直、连续延伸70厘米的神经纤维。该神经元向大范围大脑皮层输送去甲肾上腺素，却避开小脑、脑干和脊髓，显示其连接范围广泛但并非无差别覆盖。
去甲肾上腺素系统已是抑郁症、焦虑症和注意缺陷多动障碍等疾病相关药物的作用对象，蓝斑核神经元也被认为是阿尔茨海默病早期受损的细胞之一。研究团队认为，进一步了解不同线路的作用，未来或有助于更精确地调节特定神经回路，减少影响一个脑区时对其他回路造成的副作用；但这仍是基础研究方向，目前并未验证任何新疗法。
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