研究背景与目的:人类感觉运动皮层包含许多功能不同的亚区,既往研究表明这些亚区宏观功能的不同源自于各自功能连接模式的差异,但这种功能连接差异的遗传基础仍不明确。因此,本研究旨在探寻感觉运动亚区静息态功能连接(rs FC)的遗传学基础及其共性和差异性。方法:本研究利用的主要方法为转录组-神经影像空间相关分析。转录组数据源自使用标准化流程处理过后的艾伦人脑图谱数据。功能磁共振数据来自不同种族及扫描机器的793名健康被试。首先根据人脑连接图谱将感觉运动皮层划分为24个亚区,通过对亚区进行基于种子点的静息态功能连接分析得到功能连接矩阵。然后对转录组数据和功能连接矩阵进行空间相关分析以确定亚区rs FC相关基因并将左右大脑半球亚区相关基因合并后进行相关基因的功能富集分析等。结果:去除未通过置换检验且不在脑组织特异性富集的亚区后,左右合并的12个感觉运动亚区中共发现6个亚区的rs FC分别与6组特异性富集于脑组织的基因表达量存在空间关联。其中A4hf,A4ul,A1/2/3ulhf和A1/2/3tru亚区rs FC存在数百个在神经元和免疫细胞中特异性表达的相关基因,并且这些相关基因在胎儿晚期、新生儿及婴儿早期、幼儿期、儿童中晚期、青春期和成年早期出现时间特异性表达。功能富集分析结果显示,这四个亚区的rs FC相关基因在分子功能(MFs)中富集于转运体活动和离子通道活动,在生物过程(BPs)中富集于突触信号和细胞间信号,在细胞成分(CCs)中富集于神经元C59分子式投射、突触和轴突。富集的生物学通路包括神经系统、0期快速去极化、电Panobinostat molecular weight压门控钾通道和钙离子信号通路,此外在失神发作之类的神经精神疾病中也存在富集。行为域相关分析结果显示这四个亚区除了与“sensorimotor”,“movements”和“motor”在内的多种感觉运动行为域相关之外,还与“视觉”和“痴呆”行为域存在相关。而另外两个A6cdl和A4ll亚区仅发现数十个rs FC相关基因,这些基因未在皮层细胞中出现特异性表达且只有A6cdl亚区rs FC相关的基因在成年早期matrix biology出现时间特异性表达。同样只有A6cdl亚区rs FC相关基因出现功能富集,如在MFs中富集于电压门控钙通道活性,在BPs中富集于神经丝束组装和神经丝细胞骨架组织,在CCs中富集于神经丝和突触后中间丝细胞骨架。行为域相关分析发现A6cdl和A4ll亚区只与常见的感觉运动行为域之间存在相关。结论:感觉运动皮层可以依据其rs FC相关基因在数量和功能富集特征上的差异被划分为多基因调控亚区(A4hf,A4ul,A1/2/3ulhf和A1/2/3tru)和寡基因调控亚区(A6cdl和A4ll),本研究从遗传学的视角提高了人们对感觉运动皮层功能同质性及异质性的理解。