小鼠前后回扣皮层在视觉空间电路中扮演不同角色

大脑如何维持定向感

在房间或城市中找到方向看似轻而易举，但这依赖于不断将所见与所动融合的脑电路。这项研究聚焦小鼠的一个鲜为人知的脑区——回扣皮层，并表明其前部和后部在将视觉与感觉转换为位置感方面各司其职。

内在指南针的两面

回扣皮层位于大脑后方附近，有助于连接记忆、视觉与运动。研究者探问其前（前部）与后（后部）半区是否以相同方式处理空间信息。借助微型显微镜在清醒跑步的小鼠上观察数千个神经元的活动，他们追踪了动物在带有触觉线索和视觉场景的跑道上移动时活动如何变化。他们还追踪了全脑的远距离连线，查看每一半区接收输入来自何处。结合这些工具，使他们能够将各区域的功能与其接收的信息联系起来。

前部：更精确的位置感

当小鼠在一条带有固定奖励点和触觉地标的传送带上奔跑时，前回扣皮层的许多细胞在跑道的特定位置被强烈激活。这些反应清晰且可靠，研究者能够以仅几厘米的误差读取出小鼠的位置。去除触觉地标会主要削弱前部的这种精确编码，显示出它更依赖触觉信息。即使在黑暗中、视觉线索消失时，前部细胞仍比后部细胞携带更清晰的位置信号，表明它与运动及身体本位线索有较强的关联。

后部：以视觉为主的空间图谱

后回扣皮层则呈现不同的画面。在简单的触觉标记环境中，其位置信号较弱且沿跑道更为分散。但当小鼠穿过充满明显地标的视觉虚拟走廊时，后部细胞对位置的调谐明显增强，可与前部相媲美。该区域还包含更多对屏幕上移动图案有可靠响应的细胞，这些细胞偏好缓慢、精细的视觉细节，例如缓慢漂移的窄条纹。相比之下，前部的视觉细胞对快速、粗糙的运动更为敏感，表明两侧强调不同类型的视觉信息。

触觉、视觉与记忆的差异性连线

为了解这些差异的成因，研究组向前后回扣皮层注入示踪剂并绘制了向其投射的所有脑区。前半部接收到更多来自运动与触觉区域的连接，这些区域监测奔跑和与环境的接触，以及与精确空间布局相关的海马记忆系统部分。后半部则从处理细节场景的一、二级及后内侧视觉区获得更强输入，并且与情境和情绪相关的不同记忆与丘脑区也有更紧密的连线。这种连线模式反映了功能上的分工：前部将躯体运动与触觉与空间整合，而后部则更紧密地耦合视觉与场景语境。

这对理解导航有何意义

综合来看，结果揭示了单一脑区内部沿前-后方向的梯度，帮助动物判断自己所在位置。前回扣皮层表现得像一个集线器，用以提供精确、基于运动与触觉的位置估计，而后部则专门利用丰富的视觉场景来锚定这些估计。通过展示这些互补电路如何组织与连接，研究为大脑如何结合不同感官来构建稳定的内部世界地图提供了更清晰的图景。

引用: Wei, YT., Couto, J., Kloosterman, F. et al. Anterior and posterior retrosplenial cortex form distinct visuospatial circuits in the mouse. Nat Commun 17, 4388 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-70762-z

关键词: 空间导航, 回扣皮层, 视觉地标, 小鼠大脑回路, 位置编码