斑马鱼幼虫眼睛区分猎物和捕食者

时间：2021-06-01 11:52:02 来源：

小型和大物体在斑马鱼幼虫的视觉系统中激活各种电路。这种分离从眼睛开始，可能决定游泳行为的方向。

Max Planck医学研究所的一项新研究揭示了斑马鱼幼虫的眼睛如何区分猎物和捕食者。

红色或绿色？小或大？快或慢？人类和动物依赖于他们的视觉器官来对他们的环境中的对象进行分类。关于我们如何最好地回应我们环境中的移动物体的决定往往是非常快速无意识的。移动物体的大小显然是一个重要的标准。响应的快速速度表明，视觉系统中的专业神经电路负责识别重要的对象属性。如果它们被激活，它们会触发大脑中的“战斗”或“飞行”信号。Max Planck医学研究所海德堡研究所的科学家现在已经阐明了这种电路如何在Zebrafish幼虫大脑中归类为对象的关键。

大脑如何决定我们复杂的环境中的哪些事情需要我们立即回应我们？动物王国的一个关键问题是：“是在我的环境猎物或捕食者中移动的对象吗？” - 一个问题需要在紧急情况下快速答案。显然，视觉系统的管理基于简单标准，在视网膜上不断变化的光刺激分布，并直接动员快速响应，从视网膜上的不断变化的光刺激分布分布。可以使用Zebrafish Larva作为模型系统来研究对象分类的基本机制。

幼虫的良好的视觉系统允许它捕捉小猎物并避免较大的物体。关于幼虫是否接近或避免对象的决定是基于大小进行的。研究人员在海德堡最大普朗克研究所合作的研究人员现在能够证明小型和大型刺激，这引发了不同方向的游泳运动，在邻近而产生神经活动，但鱼类的大脑中的不同电路。因此，尺寸的行为相关的区别在眼睛的神经节细胞中开始。

眼睛中的视网膜含有各种不同的神经节细胞，例如，响应于颜色，尺寸，运动或对比度。然而，关于这些不同的信息如何通过视神经传播到大脑并且处理这些不同消息知之甚少。研究人员现在能够识别鱼类大脑中央区域的这种细胞 - 表格。这些细胞特别响应于那些对应于斑马鱼幼虫世界的小猎物或大型猎犬的物体尺寸。

事实证明，将突出到构图的神经节细胞的神经末梢，对象大小反应不同。构造下游下游的其他细胞类型在其活动模式中区分斑马鱼的幅度尺度上的小和大物体，这取决于它们接收到其突触输入的层。

“这表明尺寸分类过程始于眼睛的视网膜，随后将在TECT中看到的对象分类为”足够小以为猎物“或”足够大的观察“的类别。然后，鱼类幼虫相应地适应其行为，“来自Max Planck医学研究所的Johann Bollmann说。哺乳动物的大脑含有非常相似的结构，该结构是关键涉及这种目标运动的视觉控制。这表明检测对象和控制动作的功能以与鱼幼虫的小脑相似的方式得到解决。

出版物：Stephanie J.Preuss等，等，“视网膜单调微电路对象大小的分类，”目前的生物学，2014年9月19日; DOI：10.1016 / J.CUB.2014.09.012

图像：Max Planck医学研究所

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