大脑微观结构的宏观组织是由神经发育梯度决定的，而神经发育梯度源于神经发生的时间序列。神经发生失调会导致皮质宏观组织发生变化，最终影响多种精神疾病，如抑郁症、躁郁症和精神分裂症。皮质和纹状体均遵循大脑的宏观层级组织原则，但皮质-纹状体微结构连接是否符合类似的宏观梯度轴尚不清楚。发育过程中皮质-纹状体环路连接异常是造成多种精神疾病的原因。探讨皮质-纹状体的微结构连接梯度的转录机制，对于发现精神疾病相关的神经环路以及深入解析发育过程中常见精神疾病发生的核心机制具有重要意义。

皮质纹状体协方差的强度在人类皮质区域，尤其是前部、后部和视觉皮质中沿纹状体前后轴减弱。此外，纹状体前部的皮质纹状体协方差与测地线距离图之间存在很强的相关性。然而，相关性的强度沿着纹状体的前后轴逐渐减弱。这些结果说明皮质-纹状体连接梯度受皮层的解剖特性限制。

前后尾状核、壳核的微结构连接模式受兴奋性、抑制性神经元、星形胶质细胞和小胶质细胞的基因转录特异性差异影响。此外，介导右后壳核的基因富集了与精神分裂症和躁郁症风险基因。介导尾状核的基因富集了相关疾病风险基因，包括精神分裂症、躁郁症、精神抑郁、抑郁症、情绪障碍等，表明前纹状体微结构连接与精神疾病风险更为相关。

内侧额叶到纹状体的通路与抑郁症和躁郁症基因表达呈正相关，而与精神分裂症基因表达呈负相关。此外，从边缘和视觉皮层到纹状体的通路与抑郁症和躁郁症基因表达呈负相关，而这些通路与精神分裂症基因表达呈正相关。且这些发现利用功能磁共振进行了验证。这些发现表明从内侧额叶、边缘和视觉皮层到纹状体的通路与神经精神风险有关。

研究于2025年2月11日发表于精神病学领域的高影响力期刊《Translational Psychiatry》。中国科学技术大学胡升和王艳明博士为共同第一作者，邱本胜教授和李传富教授为共同通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划项目的支持。

Hu, S., Wang, Y., Wang, X. et al. Transcriptomic profiles link corticostriatal microarchitecture to genetics of neurodevelopment and neuropsychiatric risks. Translational Psychiatry 15, 48 (2025). https://doi.org/10.1038/s41398-025-03260-3