YouTube链接：

https://youtu.be/wXnwdA9qjwk

或识别下方二维码转到视频界面

了解细胞和组织的组织结构，以及这一结构如何影响功能，是生命科学研究的一项基本目标。近年来，单细胞转录组测序方法的发展使我们了解了许多复杂组织中的细胞类型及其异质性，而空间转录组学更在提供单个细胞异质性的同时保留了空间信息，给我们理解众多生物问题提供了至关重要的新视角。Nature Methods 在2020年将spatially resolved transcriptomics，即空间转录组学，评为“年度技术”。由哈佛大学庄小威教授团队研发的MERFISH (Multiplexed Error Robust Fluorescence In-situ Hybridization) 是一种基于图像的空间转录组方法，具有高通量，高空间分辨率等特点。最近，通过将MERFISH技术运用到小鼠大脑，张梦博士等人首次揭示了初级运动皮层接近100种细胞类型的分子图谱极其空间结构。此外，通过与反向示踪技术的结合，成功绘制了初级运动皮层与其他皮层的连接图谱，也展示了基于图像的MERFISH技术与众多其他数据模式的结合潜力。

此工作作为BICCN（Brain Initiative Cell Census Network）第一阶段成果的重要部分于2021年10月与其余16篇文章共同发表于Nature，提供了迄今为止最完整清晰的哺乳动物运动皮层细胞图谱。

本期“云端论脑”，我们有幸邀请到张梦博士亲自为我们解读这项工作。

时间导览

原文信息

Citation: Zhang, M. et al. Spatially resolved cell atlas of the mouse primary motor cortex by MERFISH. Nature 598, 137–143 (2021).

Link:https://www.nature.com/articles/s41586-021-03705-x

News:https://www.nature.com/immersive/d42859-021-00067-2/index.html

文章摘要

A mammalian brain is composed of numerous cell types organized in an intricate manner to form functional neural circuits. Single-cell RNA sequencing allows systematic identification of cell types based on their gene expression profiles and has revealed many distinct cell populations in the brain. Single-cell epigenomic profiling further provides information on gene-regulatory signatures of different cell types. Understanding how different cell types contribute to brain function, however, requires knowledge of their spatial organization and connectivity, which is not preserved in sequencing-based methods that involve cell dissociation. Here we used a single-cell transcriptome-imaging method, multiplexed error-robust fluorescence in situ hybridization (MERFISH), to generate a molecularly defined and spatially resolved cell atlas of the mouse primary motor cortex. We profiled approximately 300,000 cells in the mouse primary motor cortex and its adjacent areas, identified 95 neuronal and non-neuronal cell clusters, and revealed a complex spatial map in which not only excitatory but also most inhibitory neuronal clusters adopted laminar organizations. Intratelencephalic neurons formed a largely continuous gradient along the cortical depth axis, in which the gene expression of individual cells correlated with their cortical depths. Furthermore, we integrated MERFISH with retrograde labelling to probe projection targets of neurons of the mouse primary motor cortex and found that their cortical projections formed a complex network in which individual neuronal clusters project to multiple target regions and individual target regions receive inputs from multiple neuronal clusters.

报告嘉宾

张梦（Meng Zhang）

俄亥俄州立大学生物物理学博士，哈佛大学化学与化学生物系博士后。在哈佛大学庄小威教授实验室从事高通量荧光原位杂交技术的开发及其在脑科学及其他生物体系的应用。

主持人

刘鼎 (Ding Liu)

中科院神经所博士，哈佛大学博士后。从事动物本能及社会行为的下丘脑神经环路研究。

云端论脑——神经科学青年学者云端论坛(Young Neuroscientist Zoom)，由郭延猛、马韶蓉、周立承办，公益科普组织“脑人言”协办。我们的目标受众为全球青年神经科学家，期待帮助大家拓宽视野，促进交叉研究开展。

时间限制：演讲30-50分钟，提问20-30分钟。

内容形式：一作讲坛，Journal club, miniReview。介绍科学问题、技术方法。

学术诚信：讲座过程中禁止私下截屏、录制；

https://ori.hhs.gov/definition-misconduct。

欢迎大家报名/介绍各类神经、非神经方向的青年学者来做主讲嘉宾，联系方式：zhoulitom@gmail.com(“云端论脑”) - hzhu@ion.ac.cn （“脑人言”）

欢迎通过邮件订阅“脑人言•脑科学报告”。我们会将报告信息通过邮件发送，使您轻松获取我们组织的每一场前沿报告资讯。

订阅方式：发送邮件（任意内容）到neureport123+subscribe@googlegroups.com，如无法打开确认邮件的链接，可以直接回复邮件确认订阅。

（ps: 订阅后如未收到后续报告信息，请查看通知邮件是否被错误归于垃圾邮件）

制作人员：

策划：林阳

海报封面：胡小胡

视频剪辑：林阳

排版：光影如墨

关于我们

“脑人言”是公益脑科学原创科普团队，由海内外一线研究人员组成，专注于神经科学、认知科学和脑机接口等领域的知识和思想的传播。官方网站：www.ibraintalks.com。关注请扫描上方二维码；转载请联系：lyx15951083876；合作请联系：iam7182。

友情赞助