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    Neuron:瑞士巴塞尔大学学者利用单细胞跨突触追踪技术发现外侧膝状体存在三种视觉整合模式

    摘要 : 2017年3月14日,国际著名学术杂志《Cell》子刊《Neuron》杂志在线发表了瑞士巴塞尔大学Botond Roska研究团队的一篇研究论文,研究论文报道了运用单细胞跨突触追踪技术发现了外侧膝状体存在三种视觉整合模式。

    亚美娱乐app www.yynm360.com 2017年3月14日,国际著名学术杂志《Cell》子刊《Neuron》杂志在线发表了瑞士巴塞尔大学Botond Roska研究团队的一篇研究论文,研究论文报道了运用单细胞跨突触追踪技术发现了外侧膝状体存在三种视觉整合模式。

    视觉、听觉、味觉和躯体感觉都经过丘脑从外周传导至大脑皮质,但丘脑细胞如何整合来自不同感觉通道的信息,机制至今未明。在视觉系统中,不同类型的视网膜神经节细胞形成不同的外周感觉通道,然后传递不同特征的视觉信息。神经节细胞的树突延伸至内丛状层,深度不一,而树突深度和形态是神经节细胞分类的基础。外侧膝状体(LGN)是神经节细胞轴突终点所在的主要核团,也是初级视皮层(V1)信息的来源。以往我们认为LGN细胞只接收单眼的少量同种类型节细胞的传入,因此被看作是视觉通路的传递站。然而最新研究发现单个LGN细胞接收的信息不仅仅来自单眼的神经节细胞。在猫、啮齿动物和灵长类动物身上的生理学实验证明了双眼LGN细胞的存在。

    但由于技术限制,很多问题至今未能解决。如投射至LGN神经节细胞树突的形态是怎样的?不同类型的神经节细胞是怎么分布的? 不同的LGN细胞是否共享传入的信息?

    瑞士巴塞尔大学一研究团队运用了单细胞跨突触追踪技术解决这些问题,主要步骤为:

    首先在V1注射能够逆向轴突运输的腺病毒(AAV),AAV传播至LGN细胞。然后,在特定LGN区实行针对性单细胞电穿孔,注射逆向轴突运输的狂犬病毒,狂犬病毒传播至神经节细胞。

    他们根据树突的不同深度和直径将神经节细胞分为13类。也发现大多数LGN细胞(15/25)仅接收对侧的突触前神经节细胞,即单眼LGN细胞。在单眼LGN细胞中,一半以上只接收一类或两类神经节细胞,这些细胞即“中继(relay)” LGN细胞。而单眼LGN细胞(8 / 15)中接收多种神经节细胞类型(2–6种类型, 6–36个细胞)的为“组合(combination)” LGN细胞。 “双眼组合”LGN细胞(10 / 25)接收来自双眼多达91个神经节细胞的传入冲动,同侧的传入功能专一化,而对侧的传入功能和分布广泛化。

    总之,该团队利用单细胞跨突触追踪技术发现了外侧膝状体存在三种不同视觉整合模式的细胞。(本文由温州医科大学林竹博士编译,在此再次表示对林博士的感谢

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    原文链接:

    Different Modes of Visual Integration in the Lateral Geniculate Nucleus Revealed by Single-Cell-Initiated Transsynaptic Tracing

    原文摘要:

    The thalamus receives sensory input from different circuits in the periphery. How these sensory channels are integrated at the level of single thalamic cells is not well understood. We performed targeted single-cell-initiated transsynaptic tracing to label the retinal ganglion cells that provide input to individual principal cells in the mouse lateral geniculate nucleus (LGN). We identified three modes of sensory integration by single LGN cells. In the first, 1–5 ganglion cells of mostly the same type converged from one eye, indicating a relay mode. In the second, 6–36 ganglion cells of different types converged from one eye, revealing a combination mode. In the third, up to 91 ganglion cells converged from both eyes, revealing a binocular combination mode in which functionally specialized ipsilateral inputs joined broadly distributed contralateral inputs. Thus, the LGN employs at least three modes of visual input integration, each exhibiting different degrees of specialization.

    来源: Neuron 浏览次数:0

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