圖：下丘腦多巴胺能神經元和后腦甘氨酸能神經元根據視覺刺激的生理意義控制視覺信息由視覺中樞視頂蓋向逃跑命令神經元Mauthner cell的傳遞。對危險性視覺刺激，多巴胺能神經元及其正向調控的抑制性神經元活動降低，解除了視覺信息從視覺中樞向逃跑運動命令神經元傳遞過程中的

1月21日，《神經元》期刊以亮點論文的形式在線發(fā)表了中國科學院上海生命科學研究院神經科學研究所杜久林研究組題為《視覺刺激選擇性的多巴胺能信號控制視覺?運動信息轉換和行為選擇》的研究論文。該研究發(fā)現(xiàn)下丘腦多巴胺能神經元和后腦甘氨酸能抑制性神經元組成功能模塊控制視覺?運動信息轉換，從而實現(xiàn)視覺刺激特異性的行為選擇。這是首次在脊椎動物上從細胞水平、環(huán)路水平和行為水平解析了感覺?運動信息轉換和行為選擇的發(fā)生和控制機制。

動物對不同的感覺刺激產生不同的行為反應，這對動物生存至關重要。關于其神經機制的研究，之前的工作多集中在感覺系統(tǒng)信息處理方面。以視覺為例，視覺通路的各級（視網膜?外側膝狀體?視皮層）神經元對視覺刺激不同方面的信息加工處理，如形狀、顏色、運動、對比度等。但視覺刺激所包含的行為意義是怎樣被大腦處理的，大腦處理后又如何根據刺激的行為意義調控行為的發(fā)生尚不清楚。

為了更好地解析行為選擇的神經機制，杜久林組姚園園等利用斑馬魚的逃跑環(huán)路為模型，研究了不同行為意義的視覺刺激引起不同行為的神經機制。首先，他們發(fā)現(xiàn)斑馬魚僅對危險性?而非非危險性?視覺刺激產生逃跑行為，且這一行為控制發(fā)生在視覺信息由視覺中樞傳遞向逃跑命令神經元階段（即視覺?運動信息轉換階段）。其次，發(fā)現(xiàn)下丘腦多巴胺能神經元和后腦甘氨酸能抑制性神經元組成功能模塊控制這一行為選擇。再次，他們發(fā)現(xiàn)這一功能模塊對危險性和非危險性視覺刺激的不同控制是由多巴胺能神經元和甘氨酸能抑制性神經元的視覺反應特性實現(xiàn)的：對非危險性視覺刺激，多巴胺能神經元及其正向調控的抑制性神經元電活動增加，阻斷視覺信息從視覺中樞向逃跑運動命令神經元的傳遞，使非危險性視覺刺激不能誘導逃跑行為；對危險性視覺刺激，這兩種神經元的活動受到抑制，解除了視覺信息從視覺中樞向逃跑運動命令神經元傳遞過程中的抑制，從而使危險性視覺刺激誘發(fā)逃跑行為。這一工作增加了對感覺?運動信息轉換控制的認識，進一步增強了對神經調質系統(tǒng)在行為選擇中作用的認識。神經調質系統(tǒng)響應感覺刺激這一特點可能代表了一個普遍的機制，即神經調質系統(tǒng)可以被感覺刺激調制，從而幫助動物產生相應的行為反應。

這項工作是在研究員杜久林指導下，由姚園園、李小泉、張白冰等人合作完成，并得到華中科技大學教授曾紹群和博士劉亞豐的大力支持。該工作受到中國科學院戰(zhàn)略性先導科技專項、科技部國家重點基礎研究發(fā)展計劃、國家自然基金項目、上海市優(yōu)秀學術帶頭人項目和青年科學基金等項目的支持。

本文來自：逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/952449.html

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