돼지는 우수한 인지 능력을 지니고 있으며, 인간의 인지 및 신경학적 질환 연구에 유용한 대형 동물 모델로 활용되고 있습니다. 이번 연구에서는 돼지의 전전두피질에서 공간 전사체학과 대사체학을 통합하여 고해상도의 다차원 분자 지도를 구축하였습니다. 이를 통해 구조적으로 복잡한 신경 조직 내에서 인지 관련 분자 프로그램의 정확한 국소화를 가능하게 했습니다. 특히 피질의 III-V층에 초점을 맞추어 유전자 및 대사체의 공간 분포를 정밀하게 분석한 결과, CHGB 유전자가 시냅스 탈분극, 인지 수행 능력, 신경펩타이드 분비와 연결된 인지 관련 유전자임을 밝혀냈습니다. 서로 다른 인지 집단 간의 CHGB 발현 차이는 면역조직화학 분석과 층화된 마우스 모델에서의 Y-미로 행동 실험을 통해 추가로 검증되었습니다. 통합된 유전자-대사체 네트워크 재구성을 통해 피질의 호기성 해당작용이 인지 조절에 관여함을 시사했으며, 전사 활성, 대사 상태, 신경화학 신호 전달이 연결된 층상 분자 구조가 드러났습니다. 본 연구는 대형 주름뇌에서 최초로 공간적으로 해상된 멀티오믹스 프레임워크를 제공하며, 인지 관련 기전 및 신경퇴행성 질환 경로 연구를 위한 새로운 패러다임을 제시합니다.