5月27日，Nature Communications期刊在線發(fā)表題為“Organization of Corticocortical and Thalamocortical Top-down Inputs in the Primary Visual Cortex”的研究論文,。該研究由上海交通大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院解剖學(xué)與生理學(xué)系張思宇研究組完成,。該研究系統(tǒng)性地解析了多條自上而下輸入對(duì)初級(jí)視皮層V1的各亞層中不同類型神經(jīng)元的調(diào)控特征，闡明了多條自上而下輸入采取的差異化信息處理及互作的策略,。
完整的視覺感知依賴于從視網(wǎng)膜傳至高級(jí)區(qū)域自下而上的信息與來自高級(jí)腦區(qū)自上而下對(duì)于當(dāng)前任務(wù)需求的調(diào)制信號(hào)的整合,。對(duì)自下而上的視覺信息處理已有較深入的理解，從視網(wǎng)膜進(jìn)入的不同模態(tài)的視覺信息,，如顏色,、形狀、運(yùn)動(dòng)方向等,，會(huì)先由不同的通路進(jìn)行平行處理,，再到高級(jí)的皮層區(qū)域進(jìn)行整合處理形成統(tǒng)一的視覺認(rèn)知。自上而下的調(diào)控信號(hào)也包含多樣的信息,，如注意,、預(yù)期、運(yùn)動(dòng)反饋等,，但我們對(duì)傳遞不同調(diào)控信號(hào)的自上而下的通路如何在V1局部微環(huán)路中進(jìn)行差異化處理以及它們之間如何交互調(diào)控還知之甚少,。
研究團(tuán)隊(duì)結(jié)合光遺傳學(xué)和全細(xì)胞膜片鉗記錄系統(tǒng)性地解析了來自次級(jí)視皮層V2M、扣帶回皮層ACA,、眶額葉皮層ORBvl和丘腦后外側(cè)核LP的四條自上而下的輸入對(duì)V1各亞層興奮性神經(jīng)元Pyr和抑制性神經(jīng)元（L1-INs,、PV+、SST+和VIP+神經(jīng)元）的調(diào)控強(qiáng)度,。四條自上而下的投射在V1淺層L2/3部分重疊,，繞過中間層L4，在深層L5和L6截然分開（圖1,2）,。對(duì)興奮性神經(jīng)元而言,，V2M和ACA的輸入在L6最強(qiáng)，而LP和ORBvl輸入則在L5最強(qiáng),。對(duì)抑制性神經(jīng)元而言，VIP+神經(jīng)元在各層都有激活,，而PV+和SST+神經(jīng)元?jiǎng)t在深層被選擇性地激活,。
圖1 次級(jí)視皮層和扣帶回皮層輸入對(duì)初級(jí)視皮層局部微環(huán)路的調(diào)控
原文鏈接為https://www.nature.com/articles/s41467-024-48924-8。
