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初級視皮層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)膜傳至高級區(qū)域自下而上的信息與來自高級腦區(qū)自上而下對于當(dāng)前任務(wù)需求的調(diào)制信號的整合,。對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)動方向等,，會先由不同的通路進(jìn)行平行處理,，再到高級的皮層區(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)控信號也包含多樣的信息，如注意,、預(yù)期,、運(yùn)動反饋等，但我們對傳遞不同調(diào)控信號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)元則在深層被選擇性地激活。
次級視皮層和扣帶回皮層輸入對初級視皮層局部微環(huán)路的調(diào)控
