Nature：方向感如何产生？研究小组揭晓大脑相关机制

“出门靠辅助，朝著靠左右”是现在的普遍现像。想象一下，从地铁站走到挤迫的街道上，如果你是一名常客，可能会只需一眼就能知道自己的右方。但如果你并未去过这个地铁站，你可能会需要时之间来聚焦自己，留意周围的街道标志、商店或打开辅助，旋即，你才有了方位，并朝适当的朝著出发。来源：pixabay近日，有科学家在《Nature》上揭示了神经系统定向系统会的相间的关系统会，即将自我聚焦的相关电子邮件与马蹄形境污染地标相结合，这是精确辅助的关键操作过程。Fisher研究者工作团队和Kim课题组分别通过研究者，问道了朝著脑部细胞如何对地标右方作出稳妥的反应，如何在最初马蹄形境污染下短时之间聚焦的难题。doi.org/10.1038/d41586-019-03443-1用酵母菌来研究者神经系统聚焦系统会是个极好的例子。科学家断定朝著脑部细胞（heading neurons）位于神经系统中所心复合物中所的一个马蹄形状的圆锥体（ellipsoid body）中所，这些细胞相关联着所有可能会的朝著，以给予一个可以用来辅助的信号。位于神经系统中所央复合物中所的朝著脑部细胞（用荧光蛋白标记）来源：Tanya Wolff在熟悉的马蹄形境污染中所指明朝著Fisher等人开始飞行测试光影马蹄形脑部细胞和朝著脑部细胞之之间的密切联系与变异，他们使用虚拟现实（virtual-reality，VR）系统会——酵母菌在浮球上行走，一系列灯光环绕着着酵母菌，并随着其回转而同步闪烁，给予了光影藏身之处，使酵母菌能够聚焦自己。然后，当酵母菌探索这个虚拟马蹄形境污染时，作者测量了从光影马蹄形脑部细胞到朝著脑部细胞的回传，此除此以外还利用基因技术来抑制光影马蹄形脑部细胞的社区活动。结果断定，光影脑部细胞被特定角度看的光影藏身之处作用于后，进而会抑制朝著脑部细胞，由于这种配对的特异性，光影回传增强了朝著脑部细胞的选择偏好。在最初马蹄形境污染中所短时之间聚焦Fisher等科学家向酵母菌展示了两种十分相似但是远180°的光影藏身之处，在一个模糊的马蹄形境污染中所，半圈和全圈产生的光影藏身之处是一样的。因为酵母菌的朝著脑部细胞一次只能指向一个角度看，所以它们会在两个相反的朝著之间反复转换成，当把酵母菌放入单一光影藏身之处世界，断定光影回传与朝著网路的整个社区活动间的关系有时会发生180°变异，光影回传对朝著脑部细胞的高强度也有所变异。结果表明在最初的马蹄形境污染中所，光影马蹄形脑部细胞和朝著脑部细胞之间可以形成最初的密切联系，当然，简单的光影改变是过分的，相反，上游光影马蹄形脑部细胞和沿河朝著脑部细胞只能有一个协调的作用于反应，这避免它们之之间抑制性突触相连的高强度降低，从而使朝著脑部细胞对光影马蹄形脑部细胞的抑制就变得不那么敏感了。这种现像被称为比喻适应能力（associative plasticity）。Kim 等研究者工作团队也做了互补物理，用若有朝著的光影藏身之处抑制酵母菌的朝著脑部细胞，从而改变脑部细胞的颇受欢迎朝著。抑制期之后，断定朝著脑部细胞社区活动与光影回传之间的对齐保持不变，这极大展示出光影和朝著感相结合的系统会研读能力。结语这些研究者共同设立了酵母菌的朝著网路——通过光影马蹄形脑部细胞和朝著脑部细胞的比喻适应能力，加深了我们对产生朝著感的脑部系统会的理解。此除此以外，除了光影藏身之处除此以外，其他类型的藏身之处如光偏振等感觉回传、太阳等天文馆对酵母菌的朝著感冲击也值得考虑，同时需要大量的分子和细胞工作来揭示系统会中所的突触适应能力规律，这显然有很丰富的研究者前景。原始注解：Malcolm G. Campbel， Lisa M. Giocomo. How a fly’s neural compass adapts to an ever-changing world. Nature https：//doi.org/10.1038/s41586-019-1772-4 (2019).