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来源：生物谷原创 2023-10-27 09:30 来自美国西北大学等机构的科学家们通过研究在视网膜中发现了一种新型中间神经元亚型，其或能让眼睛在黑暗和光明中能更好地并识别物体。 近日，一篇发表在国际杂志Nature Communications上题为“A sign-inverted receptive field of inhibitory interneurons provides a pathway for ON-OFF interactions in the retina”的研究报告中，来自美国西北大学等机构的科学家们通过研究在视网膜中发现了一种新型中间神经元亚型，其或能让眼睛在黑暗和光明中能更好地并识别物体。相关研究发现打破了此前科学家们关于眼睛内部工作机制的观点，并对于未来进行神经科学研究产生了更为广泛的影响。 在哺乳动物眼睛肿，视网膜能将光转化为电信号，随后视神经会将其发送到大脑中从而实现视觉的呈现，在被传输到大脑之前，电信号能在视网膜内密集的突触层进行处理，这种突触层能被分成两部分。几十年来，科学界一直认为，当光打开时，神经元会使得一半突触层上的突触产生反应，而当光关闭时另外一半突触层上的突触就会产生反应；然而，最近研究人员发现了一种称之为无长突细胞（amacrine cells）的新型中间神经元亚型，即使其处于一半的开启状态也会携带“关闭”信号。这种“开”与“关”的划分被认为是视网膜中的基本组织计划，而本文研究发现了这种组织计划的一个例外。
科学家发现影响机体视力的视网膜神经元新亚型。 图片来源：Nature Communications (2023). DOI:10.1038/s41467-023-41638-3 无长突细胞是视网膜中的抑制性中间神经元，其扮演着视觉信号的交通控制器，能从检测光的光感受器到视网膜上的神经节细胞，随后将电信号传递给大脑；但是由于遗传学技术的进步，系统性地研究无长突细胞亚型直到最近才成为可能。研究者Zhu说道，每一种无长突细胞亚型都具有独特的形状和遗传特征，其能以独特专门的方式与其它神经元相互连接，研究这些细胞非常具有挑战性，主要是因为目前研究人员缺乏能标记或操控特定亚型的遗传工具。当前研究中，研究人员采用了一种新型遗传方法，即“交叉策略”（intersectional strategy），其主要包括标记并分离小鼠视网膜中能表达两种独特蛋白的无长突细胞亚型，这种方法能识别出比仅标记一种蛋白更受限制的细胞类型。 让研究人员惊讶的是，他们识别出了一种此前未知的无长突细胞亚型，这种细胞能在突触层的“开启”部分建立突触，但功能与通常在“关闭”部分发现的细胞一样。利用荧光传感器来追踪细胞的行为，并结合遗传和药理学干预手段，研究人员发现，这些细胞能使用一种名为mGluR8的抑制性谷氨酸（神经递质）受体，而不是一种名为AMPA的兴奋性谷氨酸受体，AMPA能被所有其它的无长突细胞所表达，从而接收电信号。通过这种方式，这种新型的无长突细胞就能扮演开关角色，将传入的兴奋性信号转换成为抑制性信号，随后再将其传递到下游神经元中，最终传递到大脑中。 这种特殊的无长突细胞不仅是一种新型的神经元，其还展示了一种能从视网膜层的一半到另一半传递信息的新方式，这种信息传递能增加视网膜神经元在黑暗中探测物体的灵敏度，并增强了其在光下区分不同运动的能力。展望未来，研究者表示，他们的目标是改善这种交叉性策略从而实现单细胞类型标记，并通过确定这种无长突细胞亚型是如何影响不同的视觉通路和下游神经元的。 最后研究者表示，目前大约有60种不同的无长突细胞，其非常专业，且都有着非常不同的功能，且都难以接近，如今他们所开发的新技术就能有效识别出影响机体视力的视网膜神经元新亚型。（生物谷Bioon.com） 原始出处： Jo, A., Deniz, S., Xu, J. et al. A sign-inverted receptive field of inhibitory interneurons provides a pathway for ON-OFF interactions in the retina. Nat Commun 14, 5937 (2023). doi：10.1038/s41467-023-41638-3   |
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