2026 年 2 月 3 日，Nature Communications 期刊在线发表题为 “Prefrontal chandelier cells encode stimulus salience to influence learning in male mice” 的研究论文。该研究由上海交通大学医学院松江研究院吕江腾团队与复旦大学脑科学研究院邰一琳团队合作完成。研究聚焦内侧前额叶皮层（medial prefrontal cortex, mPFC）显著性加工的细胞与环路机制，综合运用遗传标记、光纤钙成像、光遗传和化学遗传操控等技术，系统揭示了一类特异性支配锥体神经元轴突起始段的抑制性中间神经元——吊灯细胞（chandelier cells, ChCs）在刺激显著性检测与联合学习中的关键作用。

在复杂多变的环境中，生物体必须不断判断哪些刺激“值得关注”，并据此灵活调整行为策略。这一对刺激重要性的评估过程被称为显著性（salience）加工，是学习形成和适应性行为的基础。显著性加工异常被认为与精神分裂症、自闭症等多种精神疾病中的认知、情绪和行为障碍密切相关，但其在细胞与环路层面的神经机制长期缺乏直接证据。

内侧前额叶皮层在信息筛选、刺激评估和关联学习中发挥核心作用，但究竟由哪些特定神经元执行显著性检测、并在学习过程中调控行为输出，一直尚不明确。本研究发现，mPFC 中的吊灯细胞并非简单地抑制神经活动，而是通过整合来自前岛叶皮层和丘脑室旁核的输入，动态编码刺激的新奇性、强度以及学习赋予的预测意义，并通过调控前额叶回路活动影响学习效率和行为表现。该研究从细胞和环路层面揭示了前额叶显著性加工的关键执行单元，为理解显著性加工障碍相关精神疾病提供了新的细胞学基础和潜在干预靶点。

吊灯细胞编码外界刺激的“重要性”，而非情绪好坏

吊灯细胞选择性支配锥体神经元的轴突起始段（AIS），是调控神经元放电的关键位置。研究发现，mPFC 吊灯细胞可被多种刺激显著激活，包括声音、水奖励和电击等，而且这种反应不依赖刺激的情绪效价。无论刺激是正性、负性还是中性，吊灯细胞均表现出稳定激活。相比之下，PV、SST 等其他抑制性中间神经元则呈现明显的效价依赖性反应，提示吊灯细胞并不编码“好”或“坏”，而更可能编码刺激“是否重要”。

吊灯细胞对刺激的新奇性高度敏感

新奇性是显著性的核心特征之一。实验发现，当重复呈现同一刺激时，吊灯细胞在首次刺激时产生强烈反应，随后迅速出现适应性下降，表现出明显的习惯化。这一新奇性相关反应在不同感觉模态和效价刺激中均一致出现，而在其他抑制性神经元中并未观察到。

经验塑造显著性：从新奇到强度

显著性并非固定不变。研究显示，在经历大量、随机变化的刺激后，吊灯细胞的编码策略会发生转变：从最初主要反应刺激新奇性，逐渐转向根据刺激强度调节活动水平。例如，在奖励任务后期，吊灯细胞对大体积奖励表现出更强的反应，表明其显著性编码具有经验依赖的可塑性。

岛叶与丘脑输入协同调控显著性编码

环路分析进一步发现，前岛叶皮层（AI） 和 丘脑室旁核（PVT） 作为显著性网络的重要节点，通过投射至前额叶协同调控吊灯细胞活动。抑制 AI 或 PVT 及其至 mPFC 的投射，会削弱吊灯细胞对新奇性和刺激强度的编码能力。

学习赋予刺激新的显著性

在痕迹恐惧条件化任务中，一个已变得熟悉、几乎不再激活吊灯细胞的声音刺激，在与电击建立预测关系后，重新引发强烈吊灯细胞反应。同时，对无条件刺激的反应也随学习得以维持。阻断 AI 或 PVT 输入不仅破坏吊灯细胞的学习相关反应增强，也显著削弱动物的学习表现。

直接操控吊灯细胞可双向调控学习

通过光遗传和化学遗传手段直接调控吊灯细胞活性，研究者发现：抑制吊灯细胞会削弱学习，而长期增强其基础活性则可提高显著性检测能力并促进学习。这一结果在因果层面证明，吊灯细胞介导的显著性加工是影响联合学习效率的关键机制。

该研究首次在细胞与环路层面揭示，mPFC 吊灯细胞是显著性加工的重要执行单元。它们整合来自岛叶皮层和丘脑的输入，动态编码刺激的新奇性、强度及学习赋予的意义，并通过这一机制调控学习和行为。这一发现为理解精神分裂症、自闭症等显著性加工障碍提供了新的细胞学基础和潜在干预靶点。

上海交通大学医学院博士生张凯、实验师邵孟孟、博士生孔庆丹为本文的共同第一作者。上海交通大学医学院松江研究院吕江腾研究员和复旦大学脑科学研究院邰一琳研究员为本文的共同通讯作者。本研究得到科技创新2030重大项目、国家自然科学基金的大力支持。

原文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-026-68959-3