復旦大學腦科學研究院科研團隊用無皮層鼠發現視覺環路發育的新機制

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復旦大學腦科學研究院科研團隊用無皮層鼠發現視覺環路發育的新機制

視網膜-外膝體-視皮層是主要的成像視覺環路,其中背部外膝體和視皮層間的相互連接負責處理精確的視覺信息。復旦大學腦科學研究院張嘉漪課題組題發現,視皮層和背部外膝體間的相互連接是介導視網膜到外膝體投射的關鍵因素,該研究結果于2017年3月10日發表在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)在發育早期表現出明顯的皮層缺失現象,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膜到背部外膝體的投射在E18.5出現明顯的缺陷,視皮層和背部外膝體間的連接消失,同時在外膝體中和背部外膝體到視皮層的通路上均發現細胞凋亡的現象。在體電生理實驗顯示,Tra2b條件性敲除小鼠的背部外膝體細胞無光反應,確定視網膜到背部外膝體投射的缺陷。通過Go/No-Go的行為實驗發現,Tra2b條件性敲除小鼠對方向性視覺線索的判斷能力比正常小鼠差,提示視網膜到背部外膝體的投射發生缺陷后,小鼠的視覺能力受到影響。為證實視皮層和外膝體間的連接影響視網膜到背部外膝體的投射,進一步利用化學損傷和另一條件性敲除小鼠(Fezf2-flox;Emx1-Cre)模型確定了視網膜到背部外膝體的投射依賴于視網膜和背部外膝體間的連接。在3個小鼠模型中,視網膜到腹側外膝體和上丘的投射都正常,這是由于腹側外膝體和上丘都不和視皮層發生直接的投射關系。這一研究結果為視網膜-外膝體-視皮層環路的協調性發育提供了啟示性的證據。

(復旦新聞文化網)