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研究新神经回路模式影响线虫选择

发布时间: 2013-07-10  点击次数: 1565次

当面临两难局面时,人或高等动物能权衡利弊,作出zui有利的选择。在这个过程中,中枢神经系统整合不同甚至*相反的感觉输入信号,决定生物个体行为抉择。感觉输入信号的整合对生物的生存至关重要,但其背后的分子机制仍不清楚。

线虫具有神经系统组成相对简单(共118类、302个神经元)和遗传操作便捷的优势。徐涛课题组在研究中发现,线虫可以用来研究相互拮抗的感觉输入是如何zui终影响个体行为抉择的。

他们采用两种化学物质——双乙酰酮和奎宁来同时刺激线虫。这两种物质分别通过线虫的嗅觉和味觉通路输入,对线虫进食行为的影响恰好相反:双乙酰酮增加进食,奎宁抑制进食。

结合遗传学方法及活体钙成像技术,研究人员证实,两路跨模态的感觉输入的整合具有“胜者全得”的特性,其产生的机制依赖线虫咽部神经元NSM和咽外神经元RIM/RIC组成的一个相互抑制的中枢神经回路来实现。

研究人员进而鉴定了介导互相抑制的分子回路。这样一种中枢的整合机制非常类似电子线路中的翻转电路,可以保证较强的输入信号得到放大而使微小的信号得到过滤,从而使线虫的行为输出具有稳定性。




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