在面對威脅生命的刺激時做出正確的反應,是動物生存所必需的能力。眾所周知,視覺是感知威脅的主要感官之一,但人們并不了解視覺刺激引起防御性應答的大腦回路。
中科院深圳先進技術研究院的科學家們通過小鼠研究,分析了動物看到捕食者時的先天性防御行為,揭示了視覺刺激引起先天恐懼時的大腦通路。這一成果發表在四月九日的Nature Communications雜志上,文章的通訊作者是中科院深圳先進技術研究院的王立平(Liping Wang)研究員。
研究人員指出,上丘(SC)中的神經元是小鼠各種防御應答的基礎。他們通過光遺傳學分析發現,SC到丘腦側后核(LP核)的神經投射(一個非經典丘腦通路),足以模擬視覺引發的恐懼應答。
光遺傳學技術可以通過光照控制神經元活性,是深入理解生物系統的有力工具。可以毫不夸張地說,這一技術給神經學研究帶來了一場革命。光遺傳學技術依賴能夠控制神經元電信號的光敏蛋白,還需要將光源植入大腦,讓光照到這些神經元。用這一技術激活或抑制神經元,可以實現精確的時間和空間控制。(延伸閱讀:Science:走向臨床的光遺傳學)
這項研究為人們展示了從SC途徑LP到外側杏仁核的一個雙突觸回路,揭示了動物對視覺威脅做出先天性防御的重要機制。
作者簡介
王立平 研究員 具有近八年的神經外科和腫瘤外科臨床經驗,近八年的神經生物工程學科研經歷。2002年至2005年獲德意志研究聯合會(DFG)全額獎學金資助,于德國柏林麥克斯?德爾布呂克(Max Delbruck)分子醫學中心(MDC),攻讀博士學位 ( PhD in Medical Neuroscience),并獲最高榮譽(Summa cum laude) ,2005年赴美國斯坦福大學生物工程學系從事博士后研究,2006年任美國斯坦福大學、加利福尼亞州再生醫學研究所(CIRM)臨床研究員。
現任中國科學院深圳先進技術研究院研究員、博士研究生導師,中科院深圳先進技術研究院醫工所副所長,神經工程研究中心執行主任。于2009年入選為中國科學院“百人計劃”;國家外專局“國際合作創新團隊伙伴計劃”核心骨干成員;廣東省創新團隊核心成員;中國科學院健康信息學重點實驗室核心成員;深圳市神經精神調控工程重點實驗室主任。
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