Whole-cortex in situ sequencing reveals input-dependent area identity
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The cerebral cortex is composed of neuronal types with diverse gene expression that are organized into specialized cortical areas. These areas, each with characteristic cytoarchitecture 1,2 , connectivity 3,4 and neuronal activity 5,6 , are wired into modular networks 3,4,7 . However, it remains unclear whether these spatial organizations are reflected in neuronal transcriptomic signatures and how such signatures are established in development. Here we used BARseq, a high-throughput in situ sequencing technique, to interrogate the expression of 104 cell-type marker genes in 10.3 million cells, including 4,194,658 cortical neurons over nine mouse forebrain hemispheres, at cellular resolution. De novo clustering of gene expression in single neurons revealed transcriptomic types consistent with previous single-cell RNA sequencing studies 8,9 . The composition of transcriptomic types is highly predictive of cortical area identity. Moreover, areas with similar compositions of transcriptomic types, which we defined as cortical modules, overlap with areas that are highly connected, suggesting that the same modular organization is reflected in both transcriptomic signatures and connectivity. To explore how the transcriptomic profiles of cortical neurons depend on development, we assessed cell-type distributions after neonatal binocular enucleation. Notably, binocular enucleation caused the shifting of the cell-type compositional profiles of visual areas towards neighbouring cortical areas within the same module, suggesting that peripheral inputs sharpen the distinct transcriptomic identities of areas within cortical modules. Enabled by the high throughput, low cost and reproducibility of BARseq, our study provides a proof of principle for the use of large-scale in situ sequencing to both reveal brain-wide molecular architecture and understand its development.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».