2020年2月18日，《自然-神经科学》期刊在线发表了题为《小鼠视交叉上核基因表达的时空单细胞分析》的研究论文。该研究由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）、上海脑科学与类脑研究中心、神经科学国家重点实验室严军研究组完成。
该研究通过单细胞测序技术对小鼠昼夜节律中枢——视交叉上核进行了系统性的细胞分型，发现了新的神经元亚型，揭示了这些细胞亚型的基因表达在昼夜节律过程中和光照刺激下的差异，同时在单细胞水平完整重构了各亚型细胞的三维空间分布，为研究哺乳动物昼夜节律的神经机制奠定了重要的基础。昼夜节律在生物体中广泛存在，对调节人们一天之中的运动、睡眠、代谢等诸多生理过程起着重要的作用。
目前认为哺乳动物的昼夜节律是由位于大脑中的视交叉上核（Suprachiasmatic Nucleus, SCN）控制的。SCN能够接收视网膜传递而来的外界光暗信号，自持地产生昼夜节律振荡，并将节律信号传递到全身。在分子水平，昼夜节律是由一系列核心节律基因构成的转录翻译反馈环路（transcription-translation feedback loops, TTFL）所产生。
该研究利用液滴单细胞测序(Drop-seq)、单分子荧光原位杂交（smFISH）和激光显微切割测序（LCM-seq）等技术对不同昼夜时间点取样的小鼠SCN进行分析，通过转录组对SCN进行系统性细胞分型的同时获得了不同细胞类型中基因的节律表达情况，并且重构了这些细胞类型在SCN中的三维空间位置信息。
该研究采用先进的单细胞技术，首次对昼夜节律中枢SCN进行了全面的细胞分型、重构和分析，得到的SCN不同细胞类型以及神经元亚型的时空基因表达以及细胞构筑等信息为研究哺乳动物昼夜节律的神经机制提供了重要线索。