新的研究对斑马鱼视网膜中神经元的分子多样性进行了解码

视网膜神经节细胞（RGCS）是瓶颈，所有视觉印象从视网膜流到大脑。来自Calkeley大学的Max Planck神经生物学研究所的团队伯克利和哈佛大学创建了一个分子目录，描述了这些神经元的不同类型。以这种方式，可以系统地研究各个RGC类型并与特定连接，功能和行为响应相关联。

当斑马鱼看到灯时，他们经常向它游泳。与猎物相同，尽管信号完全不同。另一方面，捕食者促使鱼逃脱。这很好，因为混合会产生致命的后果。但是大脑如何与适当的行为对视觉刺激作出反应？

光学信号由轰击视网膜的光子产生。视网膜中的神经元收集并处理这些印象。在这样做的同时，视网膜专注于重要细节：是否有对比或颜色？有小或大物体吗？是什么搬家？一旦筛选出这些细节，视网膜神经节细胞（RGCS）将它们发送到大脑，在那里他们被翻译成特定的行为。

作为视网膜和大脑之间唯一的联系，RGCS在视觉系统中发挥着核心作用。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。但是，目前尚不清楚RGC类型如何不同分子水平上，它们各自的函数是什么，以及它们如何帮助规范上下文依赖行为。

要开始解决这个难题，由YvonneKölsch从Herwig Baier的实验室领导的团队分析了RGC的遗传多样性。他们与约书亚的Sanes（哈佛大学）和Karthik Shekhar（UC Berkeley）进行合作，他们确定了转录om，我。即，所有活性基因的模式，在RGC中，从而为每个细胞分配其自身独特的分子指纹。包括> 30,000 RGCS的大规模数据集的计算分析识别基于相似性的至少32种不同的RGC类型。

细胞类型特定基因

在这个新的神经元细胞类型目录中，科学家发现仅在某些RGC类型中活跃的基因。借助这些基因和靶向基因组编辑，他们获得了对所选择的RGC类型的遗传访问 - 研究其结构和功能的先决条件。

在几乎透明的斑马鱼中，可以荧光地标记RGC类型并记录其脑区域其轴突突起的端部。还可以确定RGC型更喜欢的视觉细节。为此，研究人员展示了鱼类幼虫各种视觉刺激，并研究了其中哪一个激活特定的细胞类型。例如，一个RGC型反应到光，但不是模拟攻击捕食者。

如果这种细胞类型不再函数，那么鱼的行为是什么意思？通常情况下，鱼类幼虫更喜欢光亮的环境，他们可以感知他们的周围环境，并且很容易找到食物。当科学家们灭活上述细胞类型的测量光线条件时，鱼类失去了导航到他们有利环境的能力 - 一个明确的标志，即RGC类型对于接近光来说尤为重要。

高度专业化的基因

分析将分子描述的RGC类型链接到特定的结构，功能和行为响应。它还展示了专业的个人RGC类型是如何从他们联系到他们在行为中的角色的大脑区域。这一发现支持高度专业的神经元电路的理论脑将多种视觉刺激转化为适当的行为的秘诀。

将来，分子目录将允许系统地调查其他RGC类型。因此，该研究使我们在获得对视觉系统的功能架构的全面了解方面前进的决定性一步。

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