逆行光遗传学揭示了非人类灵长类动物的皮质结构通路内的感觉运动融合
Xuefei Yu1, Atul Gopal1, Ken-Ichi Inoue2
1Laboratory of Sensorimotor Research, National Eye Institute, National Institutes of Health, Bethesda, MD 20892, USA.
Current biology : CB
|December 6, 2025
概括
研究人员在身上使用逆向光遗传学来研究前视野 (FEF) 输出到上角眼球 (SC). 他们发现,FEF向SC发送的信号是视觉运动的,驱动着萨卡德生成,并支持视觉运动融合模型.
科学领域:
- 系统神经科学 系统神经科学
- 灵长类神经生理学
- 视觉遗传学 视觉遗传学
背景情况:
- 大脑皮层和皮层下区域之间的通信对行为至关重要.
- 一个关键的问题是,前额叶皮层输出到下皮层区域主要是运动指令还是混合的感觉运动信号.
- 反向光遗传学是研究投射定义电路的强大工具,但其在非人类灵长类动物中的应用是有限的.
研究的目的:
- 在清醒的中使用逆行光遗传学研究从前眼球 (FEF) 到上眼球 (SC) 的皮质体投影的功能组织.
- 为了确定FEF对SC的输出信号是运动主导的还是广泛的感觉-运动.
- 建立逆行光遗传学作为剖析灵长类神经回路的工具.
主要方法:
- 在清醒的身上应用逆向光遗传学以准FEF-SC通路.
- 通过光学激活皮质结构投影来观察行为效应.
- 以光遗传学标记的FEF神经元投射到SC以表征其属性.
主要成果:
- 对FEF-SC路径的光学激活引起了对侧和调制的反应时间,证实了它在生成中的因果作用.
- 投射到SC的FEF神经元包括一个异质的群体,包括视觉神经元,视觉运动神经元和运动神经元.
- 这种多样化的FEF输出主要集中在SC的运动相关神经元上.
结论:
- 这些发现支持一种视觉运动融合模型,其中多种FEF输出驱动运动选择性SC神经元以产生.
- 这解决了关于FEF输出到SC的组成的长期存在的问题.
- 该研究验证了逆向光遗传学用于剖析灵长类动物的投影定义电路,并探测知觉-动作路径.
