中科院上海生科院神經(jīng)科學(xué)研究所杜久林研究組發(fā)現,下丘腦多巴胺能神經(jīng)元和后腦甘氨酸能抑制性神經(jīng)元組成功能模塊,控制視覺(jué)—運動(dòng)信息轉換,從而實(shí)現視覺(jué)刺激特異性的行為選擇。這是首次在脊椎動(dòng)物上從細胞水平、環(huán)路水平和行為水平解析了感覺(jué)—運動(dòng)信息轉換和行為選擇的發(fā)生和控制機制。
研究人員以斑馬魚(yú)的逃跑環(huán)路為模型,研究了不同行為意義的視覺(jué)刺激引起不同行為的神經(jīng)機制。他們發(fā)現,斑馬魚(yú)僅對危險性—而非非危險性—視覺(jué)刺激產(chǎn)生逃跑行為,且這一行為控制發(fā)生在視覺(jué)信息由視覺(jué)中樞傳遞向逃跑命令神經(jīng)元階段;而下丘腦多巴胺能神經(jīng)元和后腦甘氨酸能抑制性神經(jīng)元組成功能模塊,控制這一行為選擇。
該功能模塊對危險性和非危險性視覺(jué)刺激的控制是由多巴胺能神經(jīng)元和甘氨酸能抑制性神經(jīng)元的視覺(jué)反應特性實(shí)現的:對非危險性視覺(jué)刺激,多巴胺能神經(jīng)元及其正向調控的抑制性神經(jīng)元電活動(dòng)增加,阻斷視覺(jué)信息從視覺(jué)中樞向逃跑運動(dòng)命令神經(jīng)元的傳遞;對危險性視覺(jué)刺激,這兩種神經(jīng)元的活動(dòng)受到抑制,解除視覺(jué)信息從視覺(jué)中樞向逃跑運動(dòng)命令神經(jīng)元傳遞過(guò)程中的抑制,從而誘發(fā)逃跑行為。
相關(guān)專(zhuān)家認為,該成果增加了對感覺(jué)—運動(dòng)信息轉換控制的認識,并且進(jìn)一步增強了對神經(jīng)調質(zhì)系統在行為選擇中所起作用的認識。