熱烈慶祝上海生科院王老師文章發(fā)表成功
更新時(shí)間：2016-07-26 點(diǎn)擊次數(shù)：1437次熱烈慶祝上海生科院王老師文章發(fā)表成功！
7月20日，中國(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院神經(jīng)科學(xué)研究所王佐仁研究組在《神經(jīng)科學(xué)雜志》發(fā)表了題為《導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)神經(jīng)活動(dòng)在不同類型的防御行為中的作用》的研究論文。該研究報(bào)道了中腦導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)腦區(qū)periaqueductal gray (PAG)參與動(dòng)物防御行為的神經(jīng)機(jī)制。
防御行為，比如逃跑、僵直、危險(xiǎn)探測(cè)等，對(duì)動(dòng)物的生存非常重要。當(dāng)遭遇危險(xiǎn)時(shí)，動(dòng)物會(huì)根據(jù)所處的情境做出適當(dāng)?shù)姆烙磻?yīng)從而提高自己存活的機(jī)會(huì)。以前的研究發(fā)現(xiàn)中腦的PAG參與控制防御行為，但是PAG神經(jīng)元在積極防御行為中的神經(jīng)活動(dòng)并沒(méi)有被研究過(guò)，其在不同方面的防御行為中的具體作用仍不明確。
為研究這一問(wèn)題，王佐仁研究組首先應(yīng)用光遺傳的手段激活小鼠中表達(dá)有感光蛋白的PAG神經(jīng)元，發(fā)現(xiàn)光刺激可以誘導(dǎo)小鼠產(chǎn)生跑、僵直、躲避等行為，這些行為與動(dòng)物在面臨威脅時(shí)產(chǎn)生的防御行為相似。接著，研究人員利用在體多通道電極記錄技術(shù)記錄了小鼠展現(xiàn)出防御行為（暴露給大鼠）時(shí)PAG群體神經(jīng)元的活動(dòng)。研究發(fā)現(xiàn)PAG中存在兩群神經(jīng)元分別參與編碼防御行為的兩個(gè)方面：探測(cè)危險(xiǎn)（risk assessment，危險(xiǎn)檢測(cè)方面）與逃跑（flight，危險(xiǎn)反應(yīng)方面）。
進(jìn)一步的分析發(fā)現(xiàn)了之前未被發(fā)現(xiàn)的PAG神經(jīng)元編碼防御行為的反應(yīng)特性。對(duì)于與危險(xiǎn)探測(cè)相關(guān)的神經(jīng)元，其神經(jīng)活動(dòng)在小鼠更靠近大鼠時(shí)為高。對(duì)于與逃跑相關(guān)的神經(jīng)元，它們的神經(jīng)活動(dòng)與小鼠在逃跑時(shí)的實(shí)時(shí)速度沒(méi)有顯著的相關(guān)性，但一部分逃跑細(xì)胞的平均放電頻率與小鼠逃跑時(shí)期的zui大逃跑速度有正相關(guān)，這說(shuō)明逃跑細(xì)胞的神經(jīng)活動(dòng)與單純的運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)。這些結(jié)果為研究防御行為的神經(jīng)編碼機(jī)制提供了新的思路。
該課題由博士生鄧菡菲、肖雄在研究員王佐仁的指導(dǎo)下合作完成。課題得到了中科院戰(zhàn)略先導(dǎo)（B）項(xiàng)目的資助。
圖A：左為一個(gè)代表性的“逃跑神經(jīng)元”的神經(jīng)活動(dòng)；右為所有逃跑神經(jīng)元?dú)w一化后的平均神經(jīng)活動(dòng)。神經(jīng)元活動(dòng)以逃跑的起始點(diǎn)對(duì)齊，藍(lán)色陰影標(biāo)注的是小鼠逃跑的時(shí)期，橙色陰影則為危險(xiǎn)探測(cè)時(shí)期。圖B：左為一個(gè)代表性的“危險(xiǎn)探測(cè)神經(jīng)元”的神經(jīng)活動(dòng)；右為所有危險(xiǎn)探測(cè)神經(jīng)元?dú)w一化后的平均神經(jīng)活動(dòng)。
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