研究人员创建了一个描述不同类型神经元的分子目录

　　

　　

　　视网膜神经节细胞(RGCs)是所有视觉印象从视网膜流向大脑的瓶颈。来自马克斯普朗克神经生物学研究所、加州大学伯克利分校和哈佛大学的一个研究小组创建了一个分子目录，描述了这些神经元的不同类型。通过这种方式，可以系统地研究单个RGC类型，并将其与特定的连接、功能和行为反应联系起来。

　　当斑马鱼看到光时，它们经常向它游去。猎物也一样，尽管信号完全不同。另一方面，捕食者会促使鱼逃跑。这很好，因为搞混了会有致命的后果。但是大脑是如何对视觉刺激做出正确反应的呢?

　　光信号是由轰击眼睛视网膜的光子产生的。视网膜上的神经元收集并处理这些印象。在此过程中，视网膜会关注重要的细节:是否有对比度或颜色?有小的还是大的物体?有东西在动吗?一旦这些细节被过滤掉，视网膜神经节细胞(RGCs)将它们发送到大脑，在那里它们被翻译成特定的行为。

　　作为视网膜和大脑之间的唯一连接，rgc在视觉系统中起着核心作用。我们已经知道，特定的RGC类型将不同的细节发送到大脑的不同区域。然而，目前还不清楚RGC类型在分子水平上有何不同，它们各自的功能是什么，以及它们如何帮助调节环境依赖性行为。

　　为了解开这个谜团，Herwig Baier实验室的Yvonne K?lsch领导的一个团队分析了rgc的遗传多样性。他们与Joshua Sanes(哈佛大学)和Karthik Shekhar(加州大学伯克利分校)的团队合作，确定了RGCs中所有活性基因的转录组，从而为每个细胞分配了自己独特的分子指纹。对包含超过30,000个RGC的大型数据集进行计算分析，根据相似性确定了至少32种不同的RGC类型。

　　在这个新的神经细胞类型目录中，科学家们发现了只在某些RGC类型中活跃的基因。在这些基因和靶向基因组编辑的帮助下，他们获得了选定的RGC类型的遗传途径——这是研究其结构和功能的先决条件。

　　因此，在几乎透明的斑马鱼中，可以用荧光标记RGC类型，并记录它们的轴突投影在哪个脑区结束。还可以确定RGC类型更喜欢哪种视觉细节。为了做到这一点，研究人员向鱼苗展示了各种视觉刺激，并研究了其中哪种刺激会激活特定的细胞类型。例如，一种RGC类型对光线有反应，但对攻击捕食者的模拟没有反应。

　　如果这种细胞类型不再起作用，对鱼的行为意味着什么?通常情况下，鱼苗喜欢明亮的环境，这样它们可以感知周围的环境，很容易找到食物。当科学家灭活上述测量光线条件的细胞类型时，鱼失去了导航到有利环境的能力——这是一个明确的信号，表明RGC类型对接近光线特别重要。

　　该分析将分子描述的RGC类型与特定的结构、功能和行为反应联系起来。它还显示了各个类型的RGC是如何专业化的——从它们接触的大脑区域到它们在行为中的作用。这一发现支持了一种理论，即高度专门化的神经回路是大脑将各种视觉刺激转化为适当行为的秘密。

　　在未来，分子目录将允许系统地调查其他研究资助局类型。因此，这项研究使我们在全面了解视觉系统的功能结构方面迈出了决定性的一步。