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復(fù)旦大學(xué)腦科學(xué)研究院科研團(tuán)隊(duì)用無(wú)皮層鼠發(fā)現(xiàn)視覺(jué)環(huán)路發(fā)育的新機(jī)制

視網(wǎng)膜-外膝體-視皮層是主要的成像視覺(jué)環(huán)路,其中背部外膝體和視皮層間的相互連接負(fù)責(zé)處理精確的視覺(jué)信息。復(fù)旦大學(xué)腦科學(xué)研究院張嘉漪課題組題發(fā)現(xiàn),視皮層和背部外膝體間的相互連接是介導(dǎo)視網(wǎng)膜到外膝體投射的關(guān)鍵因素,該研究結(jié)果于2017年3月10日發(fā)表在CerebralCortex雜志上,題為“Reciprocal connections between cortex and thalamus contribute to retinal axon targeting to dorsal lateral geniculate nucleus”。

Tra2b條件性敲除小鼠(Tra2b-flox;Emx1-Cre)在發(fā)育早期表現(xiàn)出明顯的皮層缺失現(xiàn)象,成年后小鼠的大部分皮層和海馬都消失。研究表明,Tra2b條件性敲除小鼠的視網(wǎng)膜到背部外膝體的投射在E18.5出現(xiàn)明顯的缺陷,視皮層和背部外膝體間的連接消失,同時(shí)在外膝體中和背部外膝體到視皮層的通路上均發(fā)現(xiàn)細(xì)胞凋亡的現(xiàn)象。在體電生理實(shí)驗(yàn)顯示,Tra2b條件性敲除小鼠的背部外膝體細(xì)胞無(wú)光反應(yīng),確定視網(wǎng)膜到背部外膝體投射的缺陷。通過(guò)Go/No-Go的行為實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),Tra2b條件性敲除小鼠對(duì)方向性視覺(jué)線(xiàn)索的判斷能力比正常小鼠差,提示視網(wǎng)膜到背部外膝體的投射發(fā)生缺陷后,小鼠的視覺(jué)能力受到影響。為證實(shí)視皮層和外膝體間的連接影響視網(wǎng)膜到背部外膝體的投射,進(jìn)一步利用化學(xué)損傷和另一條件性敲除小鼠(Fezf2-flox;Emx1-Cre)模型確定了視網(wǎng)膜到背部外膝體的投射依賴(lài)于視網(wǎng)膜和背部外膝體間的連接。在3個(gè)小鼠模型中,視網(wǎng)膜到腹側(cè)外膝體和上丘的投射都正常,這是由于腹側(cè)外膝體和上丘都不和視皮層發(fā)生直接的投射關(guān)系。這一研究結(jié)果為視網(wǎng)膜-外膝體-視皮層環(huán)路的協(xié)調(diào)性發(fā)育提供了啟示性的證據(jù)。

(復(fù)旦新聞文化網(wǎng))