2025年7月29日， 《Advanced Science》期刊在线发表了题为“Brain-Wide Spatiotemporally Distinct Traveling Waves Drive Anxiety-Like Behaviors in Mice”的研究论文。该研究由粤港澳大湾区脑科学与类脑研究中心冯衍秋、曹雄、刘嘉明等团队人员合作共同完成。

大脑皮层行波以特定的时空模式协调神经元群体之间的交流，从而影响脑功能乃至脑疾病。然而，皮层行波如何在全脑范围内传播，并参与行为调控，尚不清楚。冯衍秋团队结合光遗传学和小鼠全脑功能磁共振成像（fMRI），发现光遗传学激活小鼠内侧前额叶或初级体感皮层可诱发类似皮层扩散性抑制（CSD）的皮层行波。凭借fMRI全脑成像的优势，研究首次发现皮层行波不仅仅会在同侧皮层传播，还可以从诱发脑区传播至对侧皮层、中脑、海马和丘脑；更多地，皮层行波可以沿皮层-杏仁核-纹状体通路传播至多个皮层下结构，包括杏仁核和纹状体，并最终在约4分钟后终止于纹状体；不同起源的行波在传播路径、速度、持续时间及脑区覆盖范围上均存在显著差异；更重要的是，这些CSD样行波能引发小鼠焦虑样行为并伴随树突棘密度增加。该研究揭示了皮层行波从诱导到终止的全脑传播过程及其调控焦虑行为的新机制，增加了对脑功能动态活动机制的理解，并为精神疾病研究提供新视角和理论依据。

文章链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/advs.202411867