论文部分内容阅读
在自然界中,包括人以及果蝇在内的很多动物都具有感知二级运动的能力。所谓二级运动,是指相对于一级运动而言,缺乏亮度的时空连续性的运动。近来,一些心理物理以及电生理的研究有助于我们理解哺乳动物感知二级运动的机制。然而,我们对于这些二级运动信号是如何在果蝇脑中被处理的知之甚少。利用果蝇丰富的遗传操作手段,我们测试了果蝇对于几种不同的一级和二级运动的视动反应。我们详细研究了在各个参数下,野生型果蝇对运动定义的二级运动的视动反应特征;并且发现了两种小叶(lobula)特异性的视觉投射神经元参与运动定义的二级运动感知。我们发现,无论这些运动中的二级运动成分的方向如何,阻断这些神经元会增加果蝇对运动定义的二级运动的响应时间(response delay)。与之对应的,阻断这些神经元并不影响果蝇对一级运动以及闪烁定义的二级运动的响应时间。我们的结果为进一步建立理论模型提供了丰富的数据,并且显示了由小叶特异性的视觉投射神经元连接的中央脑区可能参与运动定义的二级运动的信息处理,而我们之前对于这些视觉通路的相关部分在运动信息中所起的作用并不清楚。
我们组之前的研究表明,果蝇能够在嗅觉和视觉两种模态间传递记忆。在此基础之上,我们进一步探讨了果蝇的跨模态记忆抽提机制。传统的理论认为在感觉预条件化(sensory preconditioning)范式下,对未经强化的刺激产生的条件反射是通过条件刺激间的联系而抽提强化过的刺激的记忆实现的。为了检测这个假说,我们特异性地阻断了果蝇的嗅觉或者视觉记忆提取;记忆的形成则保持完整。我们发现,阻断强化过的嗅觉记忆的提取并不会影响果蝇对未强化的视觉刺激的条件反射行为,并且反之亦然。这与经典的感觉预条件化的记忆抽提理论矛盾。除此之外,这些条件反射可以被同时阻断嗅觉和视觉记忆抽提所损害。这些结果表明果蝇的跨模态记忆抽提存在平行通路。另外,阻断蘑菇体的α/β而非γ神经元则导致果蝇无法表现出对未强化过的嗅觉刺激的条件反射,提示我们蘑菇体的α/β神经元可能参与嗅觉与视觉的信息整合。