杜久林小组发现控制动物行为选择的神经环路机制

　　控制视觉—运动信息转换，从而实现视觉刺激特异性的行为选择。这是首次在脊椎动物上从细胞水平、环路水平和行为水平解析了感觉—运动信息转换和行为选择的发生和控制机制。相关成果以亮点论文的形式在线发表于《神经元》杂志。

　　研究人员以斑马鱼的逃跑环路为模型，研究了不同行为意义的视觉刺激引起不同行为的神经机制。他们发现，斑马鱼仅对危险性—而非非危险性—视觉刺激产生逃跑行为，且这一行为控制发生在视觉信息由视觉中枢传递向逃跑命令神经元阶段；而下丘脑多巴胺能神经元和后脑甘氨酸能抑制性神经元组成功能模块，控制这一行为选择。

　　脑内不同性质和功能得神经元通过各种形式的复杂连接，在不同水平构成神经环路（neural circuit）和神经网络（neural network），以类似串联、并联、前馈、反馈、正反馈、负反馈等多种形式活动。其中最简单的神经环路是三突触机构。即上一级神经元的轴突分枝一方面兴奋一个主神经元，另一方面通过兴奋中间神经元抑制该主神经元，从而在一个最小的环路上达到兴奋与抑制的平衡。

　　更复杂的神经环路可见于神经网络的不同层次水平。在环路中兴奋性与抑制性活动相互作用，其最终效应取决于许多神经元活动正负相消后的净得值，也就是神经活动的整合作用。

　　该功能模块对危险性和非危险性视觉刺激的控制是由多巴胺能神经元和甘氨酸能抑制性神经元的视觉反应特性实现的：对非危险性视觉刺激，多巴胺能神经元及其正向调控的抑制性神经元电活动增加，阻断视觉信息从视觉中枢向逃跑运动命令神经元的传递；对危险性视觉刺激，这两种神经元的活动受到抑制，解除视觉信息从视觉中枢向逃跑运动命令神经元传递过程中的抑制，从而诱发逃跑行为。

　　相关专家认为，该成果增加了对感觉—运动信息转换控制的认识，并且进一步增强了对神经调质系统在行为选择中所起作用的认识。