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1月21日，《神经元》期刊以亮点论文形式在线发表了中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所杜久林研究组的研究论文，题为《视觉刺激选择性的多巴胺能信号控制视觉–运动信息转换和行为选择》。该研究首次在脊椎动物中从细胞、环路和行为水平解析了感觉–运动信息转换和行为选择的发生与控制机制。

动物对不同感觉刺激产生不同行为反应，这对生存至关重要。以往研究多集中于感觉系统信息处理，例如视觉通路各级神经元对形状、颜色、运动等特征的加工，但视觉刺激的行为意义如何被大脑处理并调控行为尚不清楚。

杜久林组姚园园等利用斑马鱼逃跑环路模型，研究了不同行为意义的视觉刺激如何引发不同行为。他们发现，斑马鱼仅对危险性视觉刺激产生逃跑行为，且这一控制发生在视觉信息从视觉中枢传递至逃跑命令神经元阶段（即视觉–运动信息转换阶段）。进一步发现，下丘脑多巴胺能神经元和后脑甘氨酸能抑制性神经元组成功能模块控制这一行为选择。该模块对危险性和非危险性视觉刺激的不同控制源于两类神经元的视觉反应特性：对非危险性刺激，多巴胺能神经元及其正向调控的抑制性神经元电活动增加，阻断视觉信息传递，使非危险性刺激不诱导逃跑；对危险性刺激，这两种神经元活动受抑制，解除抑制，从而诱发逃跑。这一工作加深了对感觉–运动信息转换控制的认识，并提示神经调质系统响应感觉刺激可能是一种普遍机制，帮助动物产生相应行为反应。

该研究由研究员杜久林指导，姚园园、李小泉、张白冰等合作完成，并得到华中科技大学曾绍群教授和刘亚丰博士的支持。研究受中国科学院战略性先导科技专项、科技部国家重点基础研究发展计划、国家自然基金项目、上海市优秀学术带头人项目和青年科学基金等资助。