体感桶状皮层（S1BF）是处理触须感觉信息的关键初级皮层区域，与小鼠触须阵列呈现精确的点对点拓扑对应关系。在自我梳理和探索性摆须运动中的感觉感知与感觉运动反馈中起关键作用。然而，在单细胞活动水平上，S1BF是否以及如何以不同的神经元活动模式来分别参与自我梳理（主要由外部感觉触发）和主动触须摆动（由内部动机驱动），仍不明确。

2026年1月16日，空军军医大学王文挺教授、武胜昔教授，中山大学臧颖副教授共同通讯在Neuroscience Bulletin在线发表题为“Diverse Neuronal Activity in Barrel Cortex During Self‑Grooming and Whisking in Mice”的研究论文，揭示了小鼠体感桶状皮层神经元在自我梳理与触须摆动中的差异化活动模式。
在环境探索过程中，小鼠通过摆动触须来作为一种主动感觉行为，其中触须与物体之间的机械作用会在毛囊内产生应力，并转化为神经信号，该过程依赖于S1BF对运动信号与感觉信号的整合，能够实现对触觉特征（如质地和物体定位）的计算，从而根据行为环境调整触须运动策略。与探索行为中观察到的自发摆动不同，自我梳理行为主要由外部刺激触发，导致重复的口面部运动从而产生新的感官体验，而该反馈回路的中断可导致刻板性自我梳理行为，这在强迫症、自闭症及焦虑障碍的动物模型中常见。

尽管S1BF的感觉运动处理机制同时支撑着触须摆动和自我梳理行为，但目前尚不清楚这两种行为中单个神经元（或细胞群）是否会呈现不同的激活模式。为解决这一问题，研究人员采用了超维景生物的微型化双光子成像技术在自由活动小鼠中以单细胞分辨率记录钙瞬变。通过分析S1BF在自我梳理和触须摆动期间的神经元激活特征，系统表征了不同细胞类型的响应动态，并绘制了其在大脑皮层中的空间分布图谱。该方法使研究人员解析了S1BF如何在两种功能迥异的行为中差异性地处理感觉运动信息。 首先，研究人员通过c-Fos染色与光纤记录技术，证实S1BF在自我梳理行为中被显著激活。进一步采用微型双光子成像技术（FHIRM）监测钙瞬变，根据其行为特异性激活模式鉴定出四种不同神经元类型：自我梳理起始激活型（GIA，cells activated at the initiation of self-grooming）、自我梳理持续激活型（GDA，cells activated during self-grooming）、触须摆动起始激活型（WIA，activated at whisking initiation）和触须摆动持续激活型（WDA，activated during whisking）。
进一步分析发现，GIA细胞在自我梳理行为启动阶段表现出显著的钙活性增强，其增强幅度显著高于触须摆动启动阶段；在触须摆动启动阶段未显示钙活性的显著变化，也未发现自我梳理期间或触须摆动期间存在显著的神经激活，且两种行为间的钙瞬变频率亦无明显差异。 GDA 细胞在自我梳理启动阶段或触须摆动启动阶段均未表现出钙活性的显著变化，而自我梳理和触须摆动期间均表现激活。综合结果表明：GIA细胞特异性参与自梳行为的启动阶段，而 GDA 细胞在自梳与触须摆动期间均被激活。  
进一步分析WDA 细胞和 WIA 细胞的激活模式，发现WIA 细胞在自我梳理毛行为的起始阶段表现出显著的激活，而在自我梳理行为的起始阶段则未观察到明显的活动变化。WDA 细胞在自我梳理过程中也未显示出显著的钙激活事件频率变化，而在探索行为的起始阶段表现出显著的钙活动增加，在自我梳理行为的起始阶段则观察到显著的减少。这些发现表明，自我梳理激活细胞（WDA 和 WIA 细胞）可能仅参与自我梳理过程，并且其活动在自我梳理时会减弱。  
此外，对S1BF中GIA、 GDA 、WIA及 WDA 细胞的拓扑分布特征分析表明，WDA 、WIA和GIA细胞群与 GDA 细胞的最邻近距离（nearest-neighbor，NN），与 GDA 细胞群体内部的NN距离相比无显著差异。这表明就空间分布特征而言，以 GDA 细胞群为参照时，其他三个细胞群可视为与 GDA 细胞同属的细胞群。再以GIA、 WDA 和WIA细胞为参照进行NN距离计算，所有情况下均获得相似结果。这表明，4类神经元在皮层内呈均匀随机分布，并未形成空间分离的功能亚区。
【参考文献】
Ge, Junye et al. “Diverse Neuronal Activity in Barrel Cortex During Self-Grooming and Whisking in Mice.” Neuroscience bulletin, 10.1007/s12264-025-01583-1. 16 Jan. 2026, doi:10.1007/s12264-025-01583-1