发现一个影响视觉的视网膜神经元的新子集

根据发表在《Nature Communications》杂志上的一项西北医学研究，研究人员在视网膜中发现了一种新的中间神经元亚型，它可以让眼睛在光明和黑暗中更好地看到和识别物体。

　　

根据发表在《自然通讯》(Nature Communications)上的一项西北大学医学研究，研究人员在视网膜中发现了一种新的中间神经元亚型，它能让眼睛在光明和黑暗中都能更好地看到和识别物体。

该研究的资深作者、神经科学眼科学助理教授Yongling Zhu博士表示，这些发现打破了以前关于眼睛内部运作的观念，对未来的神经科学研究也有更广泛的影响。

在哺乳动物的眼睛中，视网膜将光转换成电信号，然后视神经将其发送到大脑，从而实现视觉。在传输到大脑之前，电信号在视网膜内密集的突触层进行处理，视网膜被分成两半。

几十年来，科学界一直认为，当光线打开时，神经元突触层的一半会产生突触，而当光线关闭时，另一半会产生突触。然而，Yongling Zhu的研究小组最近发现了一种新的中间神经元亚型，称为无毛细胞，即使位于“打开”的一半，也会携带“关闭”信号。

“‘开’和‘关’的划分被认为是视网膜的基本组织计划;然而，我们的研究发现了这种组织计划的一个例外。”

无突细胞是视网膜内的抑制性中间神经元。它们就像视觉信号的交通控制器，从感光器到视网膜上的神经节细胞，然后将电信号传递给大脑。但是，由于遗传技术的进步，系统地研究无毛细胞亚型直到最近才成为可能。

“每个亚型都具有独特的形状和遗传特征，它们以独特和专门的方式与其他神经元形成连接。研究这些细胞非常具有挑战性，主要是因为缺乏能够标记或操纵特定亚型的遗传工具，”Zhu说。

在目前的研究中，Zhu的团队采用了一种新的遗传方法，一种“交叉策略”，包括标记和分离小鼠视网膜中表达两种独特蛋白质的腺分泌细胞亚型，这种方法可以识别出比仅标记一种蛋白质更受限制的细胞类型。

令研究人员惊讶的是，他们发现了一种以前未被发现的无突细胞亚型，这种细胞在突触层的“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。

利用荧光传感器跟踪细胞的行为，结合遗传和药理学干预，他们还发现这些细胞使用一种名为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，后者由所有其他无分泌细胞表达，以接收电信号。

通过这种方式，新的无分泌细胞就像一个开关，将传入的兴奋信号转换成抑制信号，然后将其传递到下游神经元，最后传递到大脑。

“这种特殊的无突细胞不仅是一种新的神经元，而且还展示了一种从视网膜层的一半到另一半传递信息的新方式。这种信息传递增加了视网膜神经元在黑暗中探测物体的灵敏度，并增强了它们在光线下区分不同运动的能力。”

展望未来，Zhu的团队的目标是改进他们的交叉策略，以实现单细胞类型标记，并通过确定这种无腺亚型如何影响不同的视觉通路和下游神经元来跟进。

“大约有60种不同类型的无毛细胞。他们都非常专业，都有不同的功能，都很难接近，我们已经开发的技术可以用于每一个，一次一个……现在我们有了一种方法，一种真正强大的方法从一个到下一个，“眼科教授和该研究的合著者之一Steven DeVries医学博士说。