マウス島皮質の全脳接続マップ

島皮質（IC）は、感情的および調節的な脳機能に重要な役割を果たし、精神疾患全体で影響を受けます。ただし、マウスICの脳全体の接続は包括的にマッピングされていません。ここでは、そのrostro-caudalの範囲でマウスICの脳全体の入力と出力をトレースしました。細胞型固有のモノシナプス狂犬病ウイルストレースを使用して、求心性接続を興奮性または抑制性ICニューロンのいずれかに特徴づけ、アデノ関連のウイルストレースを使用して興奮性の遠心性軸索を標識しました。ICと他の皮質領域との間の接続性は非常に双方向でしたが、皮質下構造とのIC接続性はしばしば一方向であり、顕著な皮質から脳皮質から皮質下から皮質への経路を明らかにしました。後部および内側のICは接続パターンに似ていたが、前IC接続は異なるものであり、2つの主要な機能コンパートメントを示唆しています。私たちの結果は、マウスICの解剖学的アーキテクチャに関する洞察を提供し、したがって、その複雑な機能の調査を導くための構造的基礎を提供します。

The insular cortex (IC) plays key roles in emotional and regulatory brain functions and is affected across psychiatric diseases. However, the brain-wide connections of the mouse IC have not been comprehensively mapped. Here, we traced the whole-brain inputs and outputs of the mouse IC across its rostro-caudal extent. We employed cell-type-specific monosynaptic rabies virus tracings to characterize afferent connections onto either excitatory or inhibitory IC neurons, and adeno-associated viral tracings to label excitatory efferent axons. While the connectivity between the IC and other cortical regions was highly bidirectional, the IC connectivity with subcortical structures was often unidirectional, revealing prominent cortical-to-subcortical or subcortical-to-cortical pathways. The posterior and medial IC exhibited resembling connectivity patterns, while the anterior IC connectivity was distinct, suggesting two major functional compartments. Our results provide insights into the anatomical architecture of the mouse IC and thus a structural basis to guide investigations into its complex functions.