“靠近細胞”群的擴張可以反映伴侶偏好的出現
那么是否有特定的神經元亞群可以調控田鼠的這種伴侶偏好呢？他們根據實驗鼠與伴侶或陌生鼠的靠近和離去所伴隨的神經元鈣事件響應分別推定不同功能神經元。對每個房間，計算每個鈣事件發生后的1秒內，實驗鼠與刺激鼠的距離中值（圖3A）。將觀察到的距離變化與分別在伴侶和陌生鼠房間內逗留時鈣事件隨機重復的距離變化空模型進行比較（圖3A）。通過變換給定細胞鈣事件與動物行為的綁定，打亂鈣事件與行為之間的任何統計關系，隨機量化事件模式的可能種類。他們在每次隨機變換事件后，統計距離變化中值來生成一個空分布，重復了1000次。當細胞事件響應的動物距離變化≥95%的空分布時，細胞被認為是調控“離去”行為的細胞，≤5%的空分布時則是主管“靠近”的細胞（圖3B）。因此，每個細胞都被分別分到與伴侶或陌生鼠相關的“靠近”，“離去”或“中立”組（圖3C-F）。
圖3，在連結成熟時“靠近細胞”的數量增加
只有在實驗中有鈣事件的細胞可能會是“靠近”或“離去”細胞。因此在統計“靠近”或“離去”細胞比例時用實驗中至少有一次鈣事件的細胞總數作分母。在記錄期間研究人員發現“靠近伴侶”細胞數量有擴增（圖3G）。幼鼠尚未配偶，腦中沒有發現“靠近伴侶”細胞、“靠近陌生鼠”細胞，配偶后開始出現兩種細胞的差異，同居長時間后變得更加明顯，正符合情感連結發展成熟過程。而長同居時，“靠近伴侶”細胞比“靠近陌生鼠”細胞的數量顯著更多。
研究人員也檢驗了實驗鼠分別對于伴侶和陌生鼠的“靠近”，“離去”細胞數量與實驗鼠的伴侶偏好強度是否相關。在長期同居時間點，實驗鼠伴侶偏好較強，他們發現對于伴侶和陌生鼠“靠近”細胞的數量與伴侶偏好強度存在顯著正相關（圖3I）。
相反，實驗鼠對于伴侶和陌生鼠的“離去”細胞數量在任何時間點都沒有差異（圖3H）。同樣，對于伴侶和陌生鼠“離去”細胞數量的差異與實驗鼠的伴侶偏好強度也沒有顯著相關性（圖3J）。
Inscopix的nVista?和nVoke?解決方案在世界重要刊物上已發表130+篇文章，使科學家們對大腦有了更深刻的認識，在自由移動的動物中繪制新的大腦神經回路。
靠近/離去細胞的活動主要發生在行為做出之前。
研究人員發現，大多數靠近和離去細胞在動物發生社交接觸或離去行為之前已經表現出事件，這表明這些細胞可能會調控接近或離去拴系動物決策的發生。為了準確判定靠近細胞活動是否主要發生在靠近過程中或靠近行為之前，我們進行了相同的排列分析，計算了Ca2
+事件之前1 s的測試動物與刺激動物之間的距離變化，以識別發生事件的細胞。
靠近細胞群沒有重疊，而離去細胞群重疊。
實驗鼠對于伴侶和陌生鼠的靠近細胞是否屬于不同的群？研究人員進行了排序分析，并對細胞身份進行了標定以計算不同功能亞群之間潛在的分布重疊。通過與空分布進行比較，發現實驗鼠對伴侶和陌生鼠的“靠近”神經元重疊不大于隨機情況（圖4A），表明即使在交配/結合之前，這些細胞也可以分屬于各自不同的集合。令人驚訝的是，實驗鼠對伴侶和陌生鼠的“離去”細胞重疊大于隨機情況（圖4B）。“離去”細胞群的重疊，表明根據這種軌跡標準不能準確的定義區分“離去”細胞。
圖4，“靠近”和“離去”細胞群的特點
“靠近”和“離去”細胞群缺乏拓撲組織
根據神經細胞在解剖學上的位置分布可以一定程度上洞悉一個神經網絡的編碼行為及其信息處理方式。對于處理高階認知的網絡，已經觀察到有群集或分布式的蜂窩組織。如網格細胞在內側內嗅皮層內顯示有功能性的微組織和聚類存在。先前在NAc的研究表明，強啡肽+神經元可能存在某種空間組織，參與調節食欲和厭惡反應。因此，研究人員探究靠近和離場細胞是否在NAc內也存在某些空間組織。
他們在長期時間點計算了每只動物中同一身份的每個可能細胞對之間的距離，并將這些值與不符合身份分類標準的所有細胞間距進行了比較（圖4C）。發現陌生鼠靠近，陌生鼠離去和同伴鼠離去細胞對均與未分類細胞的間距分布無明顯差異。同伴鼠靠近細胞對的間距確實存在顯著差異，但是這些對之間的距離往往更遠而不是更近，這表明神經組織形式高度分散。為了進一步確認NAc中不存在較小規模的組織模式（例如空間隔離的簇），我們還針對給定的成像視野計算了具有相同身份的最鄰近細胞對的間距。在所有實驗鼠中，只有6.81％的最近鄰細胞對比隨機情況更近。這些結果表明，NAc中關于陌生鼠和伴侶的細胞群不是顯示聚類，而是以空間分布的模式存在。
研究人員在在較少數量的動物身上就獲取了大量的神經元鈣活動信息，進而通過數學方法，根據對大腦內鈣活動模式的分析，從一群細胞的鈣活動信號里分出了細胞亞群，并且找到了其亞群各自專屬的調控功能，其研究方法可圈可點。