杜久林小組發現控制動物行為選擇的神經環路機制

中科院上海生科院神經科學研究所杜久林研究組發現，下丘腦多巴胺能神經元和后腦*能抑制性神經元組成功能模塊，控制視覺—運動信息轉換，從而實現視覺刺激特異性的行為選擇。這是在脊椎動物上從細胞水平、環路水平和行為水平解析了感覺—運動信息轉換和行為選擇的發生和控制機制。相關成果以亮點論文的形式在線發表于《神經元》雜志。

研究人員以斑馬魚的逃跑環路為模型，研究了不同行為意義的視覺刺激引起不同行為的神經機制。他們發現，斑馬魚僅對危險性—而非非危險性—視覺刺激產生逃跑行為，且這一行為控制發生在視覺信息由視覺中樞傳遞向逃跑命令神經元階段；而下丘腦多巴胺能神經元和后腦*能抑制性神經元組成功能模塊，控制這一行為選擇。

該功能模塊對危險性和非危險性視覺刺激的控制是由多巴胺能神經元和*能抑制性神經元的視覺反應特性實現的：對非危險性視覺刺激，多巴胺能神經元及其正向調控的抑制性神經元電活動增加，阻斷視覺信息從視覺中樞向逃跑運動命令神經元的傳遞；對危險性視覺刺激，這兩種神經元的活動受到抑制，解除視覺信息從視覺中樞向逃跑運動命令神經元傳遞過程中的抑制，從而誘發逃跑行為。

相關專家認為，該成果增加了對感覺—運動信息轉換控制的認識，并且進一步增強了對神經調質系統在行為選擇中所起作用的認識。