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动物能根据生理状态调整行为策略,其神经机制仍不清楚;我们运用斑马鱼对这一问题开展研究。不同大小的视觉刺激可诱发斑马鱼不同的行为:模拟食物的小视觉刺激诱发捕食行为;模拟天敌的大视觉刺激诱发逃跑行为。为研究饥饱状态调节捕食/逃跑策略的神经机制,我们运用在体钙成像观察视觉运动编码中枢视顶盖的神经活动:饥饿状态下,视顶盖对食物刺激的反应显著提升,但对天敌刺激的反应却保持不变。这提示,斑马鱼的捕食能力发生特异性增强,逃跑行为却保持稳定。在环路水平,我们发现,饥饿后视觉输入的增强介导了视顶盖对食物刺激反应的增强。顶盖表层抑制性中间神经元的反应具有视觉刺激大小依赖性,它们能过滤进入视顶盖的天敌视觉输入,阻止其传递到下游通路;饥饿后,它们的过滤能力得到增强,抵消了视觉输入的增强,导致视顶盖对天敌的反应保持稳定。在调控的环路水平,视顶盖前区的多巴胺能神经元在视顶盖有大量投射,将它们损毁可阻断饥饿导致斑马鱼捕食能力的提升;多巴胺受体激动剂阿品吗啡可模拟饥饿状态导致的斑马鱼捕食能力增强。这些结果提示,饥饱状态可以有效调节捕食/逃跑策略,这种调节由视顶盖前区多巴胺能神经元介导。在将来的实验中,我们会构建转基因工具,特异性操纵视顶盖前区多巴胺能神经元,更加精细地研究它们在状态调节捕食/逃跑策略中的作用;我们还将建立更加完备的行为学平台,从行为学水平研究饥饱状态以及多巴胺能神经元对斑马鱼捕食/逃跑策略的调控。