单侧光遗传激活上丘GABA能神经元后出现协调的朝向行为
Coordinated orienting behavior emerges following unilateral optogenetic activation of Superior Colliculus GABAergic neurons
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朝向行为需要眼、胡须、鼻等多个效应器协同，上丘如何随时间募集这些成分尚不清楚。研究在头部固定小鼠中单侧光遗传激活上丘GABA能神经元，用高速追踪记录面部运动并同步做Neuropixels记录，发现水平眼动和鼻动朝向刺激对侧，鼻与胡须运动一般先于眼动，瞳孔扩张更慢；对侧上丘神经元呈现短潜伏期兴奋与延迟兴奋或抑制等异质性反应，延迟兴奋在出现眼动或鼻动的试次中更强。
定向运动协调眼睛、胡须、鼻子及其他效应器的运动，但上丘（SC）如何随时间募集这些组分仍不清楚。我们将单侧光遗传学激活SC GABA能神经元与面部运动的高速追踪及Neuropixels记录相结合，以考察头部固定小鼠中SC诱发的定向行为。刺激募集了胡须、鼻子、眼睛和瞳孔的运动。水平眼动和鼻动方向指向受刺激半球的对侧，而垂直眼动、瞳孔扩张和胡须前伸在两侧刺激之间无显著差异。鼻动和胡须运动通常先于眼动，随后是较慢的瞳孔扩张，揭示出一种时间上有组织的反应。对受刺激半球对侧SC的记录揭示了异质性神经元反应，包括短潜伏期兴奋以及延迟性兴奋或抑制。短潜伏期兴奋在有无诱发运动的试次中相似，而延迟性兴奋在诱发眼动或鼻动的试次中更大。在自发鼻动期间受到调制的神经元表现出相应的光遗传学诱发反应，将刺激诱导的活动与内源性运动相关活动联系起来。因此，激活SC GABA能神经元启动了演变的群体活动，募集出一系列协调的定向运动。
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来源：bioRxiv · Neuroscience · biorxiv.org