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基礎醫(yī)學院解剖學與生理學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元的調控特征，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)自上而下對于當前任務需求的調制信號的整合。對自下而上的視覺信息處理已有較深入的理解，從視網膜進入的不同模態(tài)的視覺信息，如顏色、形狀、運動方向等，會先由不同的通路進行平行處理，再到高級的皮層區(qū)域進行整合處理形成統(tǒng)一的視覺認知。自上而下的調控信號也包含多樣的信息，如注意、預期、運動反饋等，但我們對傳遞不同調控信號的自上而下的通路如何在V1局部微環(huán)路中進行差異化處理以及它們之間如何交互調控還知之甚少。
研究團隊結合光遺傳學和全細胞膜片鉗記錄系統(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和丘腦后外側核LP的四條自上而下的輸入對V1各亞層興奮性神經元Pyr和抑制性神經元（L1-INs、PV+、SST+和VIP+神經元）的調控強度。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）。對興奮性神經元而言，V2M和ACA的輸入在L6最強，而LP和ORBvl輸入則在L5最強。對抑制性神經元而言，VIP+神經元在各層都有激活，而PV+和SST+神經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)路的調控
