上丘投射GABA能神经节细胞介导视觉刺激引发的恐惧逃避反应
Superior Colliculus-Projecting GABAergic Retinal Ganglion Cells Mediate Looming-Evoked Flight Response
袁满1 • 谭高1 • 蔡丹瑞1 • 罗雪1 • 沈吟1,2
1武汉大学人民医院眼科中心，武汉 430060，中国
2武汉大学医学研究院，免疫与代谢前沿科学中心，武汉 430071，中国
第一作者：袁满、谭高、蔡丹瑞、罗雪
通讯作者：沈吟
视觉刺激引发的恐惧逃避反应（Looming-evoked response）是一种普遍存在的先天性本能逃避反应，但其神经信号传递机制尚未完全阐明。本研究旨在探究GABA能神经节细胞在Looming-evoked response中的作用。通过利用特异性标记GABA能神经元的转基因小鼠和嗜神经病毒工具，我们深入研究了GABA能神经节细胞的形态分布、中枢投射通路，并探究了其对Looming-evoked response的调控作用。
结果显示，GABA能神经节细胞的轴突纤维主要投射到视交叉上核、外侧膝状体和上丘，其中投射至上丘的神经元几乎都为兴奋性PV阳性神经元。并且光遗传学实验表明，在470 nm蓝光激活上丘的GABA能神经节细胞轴突末梢后，可以观察到下游神经元的抑制性突触后电流，暗示着GABA能神经节细胞可能参与调控视觉信号诱发的恐惧反应。
进一步的研究发现，当投射至SC的GABA能神经节细胞受损或受到抑制时，小鼠对looming视觉刺激的逃避反应延迟，并伴随着运动速度的降低，但其图像视觉功能不受影响。此外，逆向标记实验表明，视网膜中投射到上丘的GABA能神经节细胞具有多样的光反应类型，包括ON型、OFF型和ON-OFF型。
图1 GABAergic RGCs通过SC的PV+神经元介导looming刺激诱发的防御逃避反应。
综上所述，本研究揭示了GABA能神经节细胞在视网膜的形态分布及中枢投射情况，从功能学层面证实了其通过在上丘释放GABA来调控Looming-evoked response的信号传递。这一发现不仅深化了对视网膜神经节细胞在视觉成像信息传递中的理解，也揭示了其对先天性本能逃避反应的调节作用，为深入探究GABA能神经节细胞的其他生物学功能提供了新的视角。在未来，进一步研究将有助于更全面地理解GABA能神经节细胞在神经系统中的作用机制，并为相关疾病的治疗提供新的思路和方法。
关键词：GABA能神经节细胞；先天防御行为；GABA；隐约可见；上丘；逼近刺激诱发的防御逃避反应
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https://link.springer.com/article/10.1007/s12264-024-01295-y
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