5 -羟色胺盖茨视觉信息传递从眼睛到丘脑

我们对世界的感知来自溪流的感觉信息输入大脑,由内部状态,如饥饿、恐惧和兴奋。在视觉的情况下,平行渠道传递信息功能如亮度、运动或细节。内部状态作用于感官信息通过5 -羟色胺等神经调质,可以确定此信息传递给下游的脑区进行进一步处理。

我们想知道血清素会影响感觉处理的早期视觉处理层次结构,以及这种行为是否会导致某些视觉特征信息的选择性转发超过别人。为了解决这些问题,我们使用了双光子钙成像在清醒小鼠行为跟踪单个视网膜轴突的活动视觉信号传递给丘脑。同时,我们增加了自然释放血清素通过optogenetic刺激丘脑脑干血清素激活的轴突进入丘脑。

我们发现5 -羟色胺抑制视网膜轴突突触前钙信号在丘脑和谷氨酸释放,从而减少从眼睛到丘脑的信号传输。有趣的是,不同的视网膜突类更强烈抑制5 -羟色胺:那些对大规模反应强烈亮度变化比应对细节更压抑。我们比较这选择性调制高觉醒状态时,视网膜输入丘脑的状态也不同抑制。我们发现高觉醒时期,但不增加血清素的释放,更强烈地抑制视网膜渠道传达视觉场景细节信息。

我们想了解5 -羟色胺可以选择性地调节一些视网膜轴突而不是其他人的。我们发现这并不是由于密度的差异,血清素轴突附近不同类型的视网膜终端,而是差异可能是由于特定的血清素受体的表达在不同视网膜终端。在一起,这些研究结果表明,不同的内部状态可以选择视觉信息过滤,以不同的方式改变感知指导相关的行为。5 -羟色胺的行为在这个视觉处理的早期阶段可以确保只有视觉信息相关的大脑在给定状态传送到丘脑和大脑皮层。

参考:而JDS,江泽民Q,尹浩然,Barbini说。脑干5 -羟色胺神经元选择性门视网膜信息流丘脑。神经元。2023,111 (5):711 - 726. - e11。doi:10.1016 / j.neuron.2022.12.006

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