主要神经科学的一个中心挑战在于理解大规模的脑皮层网络如何发展成一个模块化但层次分明的结构，支撑复杂的认知功能。皮层的多个结构和功能方面沿着主导的感知–关联（S–A）轴组织。在这个轴的一端，模态特定的（单模态）初级感官和运动（传感运动）区域形成密集的局部网络，处理感官输入或调节运动输出。在另一个端点，前额叶、后顶叶和颞叶的跨模态关联中心通过长距离轴突的分布式网络相互连接，使跨模态的信息整合得以实现，从而支持复杂和抽象的认知。从地形上看，传感运动区域看起来像是广阔的关联皮层海洋中的焦点岛屿，导致S–A轴的独特空间组织。虽然这种地形组织在哺乳动物中是保守的，初级皮层与关联皮层的相对比例在不同物种之间很大程度上有所不同，部分反映了适应性特化。在人类中，跨模态关联皮层在相对于非人类灵长类动物的进化扩展中经历了最大的变化，并在出生后发育期间表现出幼态持续性，这被认为与我们增强的认知能力以及对某些神经精神和神经退行性疾病的敏感性增加有关。关于皮层区域化和电路发展的基础理解主要来自于对初级传感运动区域的研究，重点关注母细胞内固有分子梯度与通过第一阶（FO）丘脑皮层传入（TCAs）传递的外源性感觉信号之间的相互作用。FO TCAs通过自发的有序活动（例如，自发视网膜波）和刺激诱发的活动（例如，开眼）以及丘脑衍生的分子驱动初级传感运动区域的图案形成。这些信号与未成熟的新皮层神经元相互作用，以诱导特定于初级区域的关键特性，包括基因表达、细胞结构和皮层-皮层连接。它们空间受限的诱导特性作为图案锚点，为基于活动的机制提供服务，这些机制也以感知拓扑的方式塑造围绕S–A层次的其他前景关联网络。相比之下，单模态和跨模态关联皮层的发展和演变仍然知之甚少。关于跨模态皮层是否由与形塑初级和单模态传感运动关联皮层相同的机制模式化，跨模态神经元如何在避开初级区域的同时建立跨越巨大距离的长连接，分布式网络为何会在前顶颞跨模态中心中出现，并且频繁地参与前额叶皮层（PFC）和分配皮层，关联区为何表现出等级过渡，与对初级区域的明确边界相对，以及灵长类动物中跨模态皮层的进化扩展是否需要不同的发展机制等几个关键问题仍然存在。为了解决这些问题，我们提出了支持S–A轴发展新概念框架的证据：MIND模型。该模型认为，竞争性的转录组定义的身份程序，从新皮层中心和前-颞（F–T）极周围出现，通过诱导和排斥的互补过程将初级传感运动区域与周围的关联网络区分开来。这两个过程共同提供了一种可推广的机制，用于建立皮层的层次组织。在发展中的S–A轴沿线的出现特征：发展中的新皮层区域之间的转录组差异是时间上调节的，在早期到中期胎儿发展期间出现区域基因表达变异性的瞬时峰值。这一阶段的特征是前额叶和颞叶的前景关联皮层中的突出对立转录组梯度，以及在前景初级传感运动区域中的更局部化模式。我们假设这些转录组模式反映了不同的发展程序，这些程序通过相互作用以不同的机制形成前景初级传感运动和关联皮层，从而产生有层次组织的S–A轴。为了调查这一假设，我们生成了基于胎儿期间（p）3-7的前景初级传感运动或关联皮层中共表达富集的基因模块（GMs）。