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标题: 嗅觉直接调控视觉增敏 [打印本页]

作者: 邓文龙 时间: 2015-3-12 11:15
标题: 嗅觉直接调控视觉增敏
嗅觉直接调控视觉

2013-8-17 10:33

个人分类:活色生香de生物科学

系统分类:论文交流

关键词:视网膜嗅觉钙成像技术

Esposti F, Johnston J, Rosa JM, Leung KM, Lagnado L (2013) Olfactory Stimulation Selectively Modulates the OFF Pathway in the Retina of Zebrafish. Neuron 79:97-110.

Dowling JE (2013) Olfaction and vision meet in the retina. Neuron 79:1-3.

在2013年7月Neuron杂志有一篇非常有意思的文章.视网膜研究元老 John E. Dowling 还为此文写了引言.

在斑马鱼 (Zebrafish) 中发现,嗅球有直接神经投射到眼睛视网膜中,而且调节了视觉.尤其是对暗信号的接受敏感性上升.

这就好比闻到美食,眼睛也发亮了,更加积极寻找食物的方位.为什么是暗信号,我想大概好吃的食物都不会是闪闪发光的.水饺包子可不发光,黄金钻石亮闪闪不过不是拿来吃的.于是眼睛就直接选择性搜索食物物体.

此文使用转基因斑马鱼,在一部分视网膜双极细胞(retinal bipolar cells)中表达GCaMP(GFP based-Calcium CaM probe). GCaMP可将细胞内钙浓度变化转换为荧光信号,从而使神经细胞活动转换为可记录的光信号,属于钙成像技术的一种.将斑马鱼幼鱼暂时固定在Agarose胶中,给予不同的味道信号,观察视网膜神经细胞活动变化.

文中所用的气味是蛋氨酸(methionine).据说类似于烤肉爆米花以及炒鸡蛋的味道.给与了蛋氨酸气味后,视网膜神经细胞对暗信号反应增敏.而且此种敏感性变化可被多巴胺受体(dopamine receptor) D2R抑制剂所阻断.而其他文章从形态学实验证明嗅觉神经直接刺激多巴胺能无长突细胞(dopaminergic amacrine cell),再由多巴胺能无长突细胞(dopaminergic amacrine cell( 调制双极细胞(bipolar cell)活动.

这篇文章非常吸引我在于不同感觉器官竟然不通过大脑就有直接途径.嗅觉调节了视觉,多种感官协同合作,就是通感(cross modal perception, is perception that involves interactions between two or more different sensory modalities.(wiki)大脑接受了多种来源的信息.对各种信息整合后,大脑做出它认为最佳的判断,然后提升到意识. "This is the brain's effort to provide the consciousness with its best guess about the incoming information"(McGurk effect, wikipedia,^ Jump up to:a b O’Shea, M. (2005). The Brain: A Very Short Introduction. Oxford University Press)

曾经有理论声称所谓的情人眼里出西施也有嗅觉的功劳.当然在进化上,嗅到味道然后眼睛就更灵的鱼儿一定有生存优势.在2012年FESEB会议上另外一个实验室的poster也是关于嗅觉直接调制视觉,我印象很深刻.立意一致.而这篇文章实验要更加直观.在活体动物直接记录神经活动.也许斑马鱼通体透明,动物个体也小.实际上这篇文章所用的GCaMP2 和GCaMP3已经不是最新款的GCAMP了,2012年有GCaMP5 而今年八月Nature也发表了GCaMP6.GCaMP6的确非常灵敏,可以在小鼠视网膜皮层观察神经细胞树突棘dendritic spine上的变化,简直超乎想象.当然这篇文章中GCaMP2也许已经足够了.

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