研究人员发现了一组当地，抑制果蝇的抑制性核心

时间：2021-10-27 09:25:01 来源：

大脑在单独的层中处理不同的运动方向。一种新的细胞类型（以颜色显示）破坏该结构并通过相互抑制层，防止下游宽田神经元的不当激活。

一支研究人员发现了一种新型神经元，负责果蝇的选择性运动。

尽管不动。例如，在大型电影的帮助下，在IMAX电影中创建自动运动的错觉。这是可能的，因为大脑从视觉围绕移动过眼睛的自动运动。解读这是如何完成的，这是亚历山大·波尔斯特和他的团队在马蒂斯里耶斯的最大普朗克神经生物学研究所的目标。与弗吉尼亚州的Janelia研究校园的同事一起，研究人员现在发现了一种新的神经元型在果蝇的脑子中。详细分析表明，这些细胞形成了称为动作对手的现象的基础，这意味着在一个方向上的运动激活在人类和其他物种的神经细胞中并通过相反方向的运动抑制。通过研究新发现的细胞，研究人员能够详细研究这种现象，并首次阐明其功能。

动作是随着时间的推移变化。这似乎足够简单，但是运动的检测是对视网膜中的近光敏感细胞的不可能的任务，因为它们仅仅“看到”整体图像的一小部分。如果图像发生变化，则单个单元格无法判断是否已移动或简单地消失。如果发生了运动，那么到哪里？为了确定运动及其方向，因此大脑必须比较多个光敏单元的图像信息，−并且必须在相邻小区之间的某个时间滞后进行这样做。

有组织的处理

Alexander Borst和他的团队在Max Planck神经生物学研究所正在解密大脑中发生的事情。研究人员通过细胞分开，通过细胞缩小系统，分析了近分配的结构，连接和功能。当然，这在人类大脑中是不可能的。相反，它们正在使用果蝇作为模型生物来调查运动视觉。“尽管有着明显的差异，但是以类似的方式进程光学信息，”亚历山大·布尔斯特说。

例如，科学家们能够展示恒星的视觉感知 - 如人类最初被分成−两个单独的处理途径：用于明亮边缘的一个途径和一个用于深度边缘。在这些途径中的每一个内，然后根据方向对信息进行分类，每个方向分别处理。研究人员不仅揭示了蝇脑中两种途径的存在，而且还识别了哪个细胞被激活，以及它们的连接方式。“发现大脑中的不同方向途径是一个很好的发现，”亚历山大·鲍尔特召回。但是，如果行动方向分开处理，为什么存在称为运动对手的现象存在？在苍蝇，人类和许多其他动物中，大脑中更深的大型宽域神经元在其优选方向上通过运动激发，而这些相同的电池被相反方向的运动抑制。鉴于定向信息是单独处理的，不应该在相反方向上通过运动抑制。“这个小小的不一致让我们在晚上保持清醒，”Borst说。有时研究人员想进入它的底部。

与关键功能的边界交叉

科学家们应用了他们所有的技能，以澄清这种“小细节”。最终，他们发现了一种称为LPI细胞的重要缺失电路组件。迄今未知的神经元的未知类型破坏了单独的方向途径的严格顺序。该细胞将其分配通路发送到相邻通路的抑制信号，其负责检测相反方向的运动。结果表明，飞脑中的LPI细胞直接负责通过与其优选方向相反的运动抑制宽场电池。因此，新发现的细胞形成了运动对手的细胞基础。这是第一次，现在可以阐明这种现象的功能意义。

随后的研究表明，LPI细胞阻止下游宽场细胞被其视野中的非特定信号刺激。“苍蝇是运动愿景的主人。但没有LPI细胞，由于激活不当，他们无法区分不同的运动模式，“亚历克斯·莫斯说，总结了他最近发表的研究的结果。当科学家阻断LPI细胞的功能时，通过与与旋转或升降运动相关的运动模式的运动模式，通过在向前飞行期间产生的运动模式来刺激宽场电池。因此，研究人员成功地阐明了在蝇大脑的这一部分中的运动视觉电路图，并且还能够展示该系统如何使用简单的机制来滤除非特异性信号。

出版物：亚历克斯S. Mauss等，“神经回路，以在视野中整合相反的动作，”细胞，第162卷，第2期，2015年7月16日P351-362; DOI：10.1016 / J.Cell.2015.06.035

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