小鼠视网膜中存在警报专线研讨中获停顿

Current Biology在线颁发题为《瞬时撤光型α视网膜神经节细胞介导迫近视觉刺激触发的天性进攻反馈》的研讨论文，该研讨由中国迷信院脑迷信与智能技术杰出立异中间（神经迷信研讨所）、上海脑迷信与类脑研讨中间研讨员张翼凤课题组攻关实现。该研讨通过挑选瞬时撤光型α视网膜神经节细胞的分子标记物并构建可标志及操控该细胞的转基因小鼠，发现此类细胞可能编码迫近视觉刺激的年夜小，并介导了迫近视觉刺激触发的小鼠天性进攻反馈。该研讨初次找到了标志瞬时撤光型α视网膜神经节细胞的分子标记物，并证实此类神经元组成了视网膜中的一条警报专线，通过皮层下通路疾速惹起小鼠的进攻反馈。

年夜脑的视觉体系使人感知到内部的视觉情况；其还具备其他更激进的功效（如感触日夜节律、调控情绪、介导一些天性行动等）。视觉体系提供这些功效使用的信息编码战略和传统视觉感知中的编码战略存在区别吗？组合编码是传统视觉感知的编码方式，可为年夜脑提供清晰而完全的图像，但这种方式具备反馈光阴慢、处置信息冗余等缺陷。视觉体系中是否具备另外一种疾速编码的方式？是否通过一条警报专线将特定症结信息疾速转递给年夜脑并触刊行为？这些是紧张的迷信成绩。

为了研讨上述成绩，研讨团队拔取了迫近视觉刺激引发小鼠逃跑或僵直行动的范式。团队猜测，在小鼠疾速逃离捕食者的行动中，存在一条警报专线将风险信息传送到年夜脑，之后惹起疾速的进攻行动。若何找到这条警报专线是该研讨的难点。研讨团队从小鼠的视网膜动手，并以为小鼠的眼睛里有这条专线的开端端，若找到这个开端端，前面的通路则会如抽丝剥茧般一步步被找到。

该研讨以为，小鼠视网膜中一类十分激进的神经节细胞能够是这一警报专线的开始。此类α视网膜神经节细胞从一开端就被发现具备不同凡响的个性——此类细胞具备微小的胞体和宽广的树突丛，使它们像雷达天线一样可以年夜面积地搜刮视线中的信息。同时，它们通过细弱的轴突将电旌旗灯号传送到年夜脑。这些如电缆般可能以最疾速度通报旌旗灯号的轴突使它们成为了这条警报专线的首选。然则，恒久以来对此类煊赫一时的明星细胞的研讨相称迟缓，由于科研职员虽可以看到此类细胞、听到它们传来的旌旗灯号，但一直无奈在恒河沙数的视网膜神经节细胞中将它们全体挑进去，无奈在没有其他细胞烦扰的环境下让它们依照科研职员的设法主意做出特定反馈，从而准确摸索它们的功效。

张翼凤团队挑选出瞬时撤光型α细胞的分子标志-Kcnip2基因，初次“捕捉”了此类细胞。研讨团队构建了Kcnip2转基因小鼠。通过转基因小鼠，将此类细胞点亮，让它在泛滥细胞中怀才不遇，更易被研讨职员看到；也可通过光学的方式来操控此类细胞，完成对此类家养细胞的“征服”。

研讨团队摸索此类细胞是不是申报给年夜脑有捕食者迫近的警报专线。他们起首靶向记载了此类细胞的反馈，当赐与一个模拟捕食者劈面扑来的视觉刺激时，此类细胞对这种迫近的视觉刺激具备很强的反馈。进一步研讨发现，此类细胞可以编码迫近视觉刺激的年夜小，通过举措电位的频率申报给年夜脑：风险正在凑近！仅可能记载到此类细胞向年夜脑传输的机密旌旗灯号仍不够，研讨团队还要捏造如许的旌旗灯号，通过节制此类细胞的运动，向年夜脑传输假旌旗灯号。当他们激活此类细胞，使其向年夜脑收回紧迫风险旌旗灯号时，年夜脑信认为真了，疾速节制小鼠做出逃跑或僵直的进攻行动来保命。研讨团队不仅可能激活此类细胞，还可以让此类细胞缄默，在看到风险刺激时也发不出警报旌旗灯号。再赐与小鼠迫近的视觉刺激时，小鼠居然和没看到风险一样，照样闲庭闲步的浪荡，没有一点胆怯的感觉。

通过试验，研讨团队证实了小鼠视网膜存在由瞬时撤光型α细胞组成的警报专线，可将风险旌旗灯号疾速通报到年夜脑，惹起植物的进攻行动。该研讨为年夜脑的疾速信息编码提供了环路根底，并且有助于深化懂得年夜脑编码外界刺激的方式。生物界的这种信息传输形式也给人类社会带来了启示：关于风险的特定刺激，人类不仅必要普遍的信息输出，更必要一条特别专线进行疾速决断。犹如部队领袖不克不及通过天天的消息获取敌情，部队里必要有在最火线的特别侦查体系。(100yiyao.com）