• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

果蝇运动视觉中的 ON 和 OFF 通路。

ON and OFF pathways in Drosophila motion vision.

机构信息

MPI for Neurobiology, Department of Systems and Computational Neurobiology, Am Klopferspitz 18, 82152 Martinsried, Germany.

出版信息

Nature. 2010 Nov 11;468(7321):300-4. doi: 10.1038/nature09545.

DOI:10.1038/nature09545
PMID:21068841
Abstract

Motion vision is a major function of all visual systems, yet the underlying neural mechanisms and circuits are still elusive. In the lamina, the first optic neuropile of Drosophila melanogaster, photoreceptor signals split into five parallel pathways, L1-L5. Here we examine how these pathways contribute to visual motion detection by combining genetic block and reconstitution of neural activity in different lamina cell types with whole-cell recordings from downstream motion-sensitive neurons. We find reduced responses to moving gratings if L1 or L2 is blocked; however, reconstitution of photoreceptor input to only L1 or L2 results in wild-type responses. Thus, the first experiment indicates the necessity of both pathways, whereas the second indicates sufficiency of each single pathway. This contradiction can be explained by electrical coupling between L1 and L2, allowing for activation of both pathways even when only one of them receives photoreceptor input. A fundamental difference between the L1 pathway and the L2 pathway is uncovered when blocking L1 or L2 output while presenting moving edges of positive (ON) or negative (OFF) contrast polarity: blocking L1 eliminates the response to moving ON edges, whereas blocking L2 eliminates the response to moving OFF edges. Thus, similar to the segregation of photoreceptor signals in ON and OFF bipolar cell pathways in the vertebrate retina, photoreceptor signals segregate into ON-L1 and OFF-L2 channels in the lamina of Drosophila.

摘要

运动视觉是所有视觉系统的主要功能,但潜在的神经机制和电路仍然难以捉摸。在果蝇的第一视神经节——外节中,光感受器信号分为 L1-L5 五条平行的通路。在这里,我们通过结合遗传阻断和不同外节细胞类型的神经活动重建以及对下游运动敏感神经元的全细胞记录,来研究这些通路如何有助于视觉运动检测。我们发现,如果阻断 L1 或 L2,对运动光栅的反应会减少;然而,仅重建 L1 或 L2 的光感受器输入会导致野生型反应。因此,第一个实验表明这两条通路都是必需的,而第二个实验则表明每条单独的通路都是充分的。这种矛盾可以通过 L1 和 L2 之间的电耦合来解释,即使只有一条通路接收光感受器输入,也可以激活两条通路。当阻断 L1 或 L2 的输出,同时呈现正(ON)或负(OFF)对比度极性的运动边缘时,L1 通路和 L2 通路之间的一个基本区别就显现出来:阻断 L1 会消除对运动 ON 边缘的反应,而阻断 L2 会消除对运动 OFF 边缘的反应。因此,类似于脊椎动物视网膜中光感受器信号在 ON 和 OFF 双极细胞通路中的分离,光感受器信号在外节的 ON-L1 和 OFF-L2 通道中分离。

相似文献

1
ON and OFF pathways in Drosophila motion vision.果蝇运动视觉中的 ON 和 OFF 通路。
Nature. 2010 Nov 11;468(7321):300-4. doi: 10.1038/nature09545.
2
Neuroscience: the split view of motion.神经科学:运动的分裂观点。
Nature. 2010 Nov 11;468(7321):178-9. doi: 10.1038/468178a.
3
Cholinergic circuits integrate neighboring visual signals in a Drosophila motion detection pathway.胆碱能回路整合果蝇运动检测通路中相邻的视觉信号。
Curr Biol. 2011 Dec 20;21(24):2077-84. doi: 10.1016/j.cub.2011.10.053. Epub 2011 Dec 1.
4
Functional specialization of parallel motion detection circuits in the fly.果蝇中平行运动检测电路的功能专业化
J Neurosci. 2013 Jan 16;33(3):902-5. doi: 10.1523/JNEUROSCI.3374-12.2013.
5
Distinct expression of potassium channels regulates visual response properties of lamina neurons in Drosophila melanogaster.钾通道的不同表达调节黑腹果蝇视叶神经元的视觉反应特性。
J Comp Physiol A Neuroethol Sens Neural Behav Physiol. 2020 Mar;206(2):273-287. doi: 10.1007/s00359-019-01385-7. Epub 2019 Dec 10.
6
Direct observation of ON and OFF pathways in the Drosophila visual system.在果蝇视觉系统中直接观察 ON 和 OFF 通路。
Curr Biol. 2014 May 5;24(9):976-83. doi: 10.1016/j.cub.2014.03.017. Epub 2014 Apr 3.
7
A directional tuning map of Drosophila elementary motion detectors.果蝇基本运动探测器的方向调谐图。
Nature. 2013 Aug 8;500(7461):212-6. doi: 10.1038/nature12320.
8
Neural circuit components of the Drosophila OFF motion vision pathway.果蝇光觉通路中神经回路的组成部分
Curr Biol. 2014 Feb 17;24(4):385-92. doi: 10.1016/j.cub.2014.01.006. Epub 2014 Feb 6.
9
Multiple spectral inputs improve motion discrimination in the Drosophila visual system.多光谱输入提高果蝇视觉系统的运动辨别能力。
Science. 2012 May 18;336(6083):925-31. doi: 10.1126/science.1215317.
10
The neural substrate of spectral preference in Drosophila.果蝇光谱偏好的神经基础。
Neuron. 2008 Oct 23;60(2):328-42. doi: 10.1016/j.neuron.2008.08.010.

引用本文的文献

1
Serotonin selectively modulates visual responses of object motion detectors in .血清素选择性调节……中物体运动探测器的视觉反应。 (注:原文中“in”后面缺少具体内容)
bioRxiv. 2025 Aug 13:2025.03.21.644681. doi: 10.1101/2025.03.21.644681.
2
Neurogenomic and behavioral principles shape freezing dynamics and synergistic performance in Drosophila melanogaster.神经基因组学和行为学原理塑造了黑腹果蝇的僵立动态和协同表现。
Nat Commun. 2025 Jul 7;16(1):5928. doi: 10.1038/s41467-025-61313-z.
3
Molecular mechanism establishing the OFF pathway in vision.在视觉中建立OFF通路的分子机制。

本文引用的文献

1
Visualizing retinotopic half-wave rectified input to the motion detection circuitry of Drosophila.可视化果蝇运动检测电路的视网膜拓扑半波整流输入。
Nat Neurosci. 2010 Aug;13(8):973-8. doi: 10.1038/nn.2595. Epub 2010 Jul 11.
2
Design principles of insect and vertebrate visual systems.昆虫和脊椎动物视觉系统的设计原理。
Neuron. 2010 Apr 15;66(1):15-36. doi: 10.1016/j.neuron.2010.01.018.
3
Fly motion vision.蝇类的运动视觉。
Nat Commun. 2025 Apr 18;16(1):3708. doi: 10.1038/s41467-025-59046-0.
4
Visual threat avoidance while host seeking by Aedes aegypti mosquitoes.埃及伊蚊在寻找宿主时对视觉威胁的规避。
Cell Rep. 2025 Apr 22;44(4):115435. doi: 10.1016/j.celrep.2025.115435. Epub 2025 Mar 19.
5
A Bio-Inspired Visual Neural Model for Robustly and Steadily Detecting Motion Directions of Translating Objects Against Variable Contrast in the Figure-Ground and Noise Interference.一种受生物启发的视觉神经模型,用于在图形-背景和噪声干扰中针对可变对比度稳健且稳定地检测平移物体的运动方向。
Biomimetics (Basel). 2025 Jan 14;10(1):51. doi: 10.3390/biomimetics10010051.
6
A recurrent neural circuit in Drosophila temporally sharpens visual inputs.果蝇中的一个循环神经回路在时间上锐化视觉输入。
Curr Biol. 2025 Jan 20;35(2):333-346.e6. doi: 10.1016/j.cub.2024.11.064. Epub 2024 Dec 19.
7
Neuronal parts list and wiring diagram for a visual system.视觉系统的神经元部件列表和布线图。
Nature. 2024 Oct;634(8032):166-180. doi: 10.1038/s41586-024-07981-1. Epub 2024 Oct 2.
8
Connectome-constrained networks predict neural activity across the fly visual system.连接组约束网络预测果蝇视觉系统中的神经活动。
Nature. 2024 Oct;634(8036):1132-1140. doi: 10.1038/s41586-024-07939-3. Epub 2024 Sep 11.
9
A recurrent neural circuit in deblurs visual inputs.一种循环神经回路可对视觉输入进行去模糊处理。
bioRxiv. 2024 Apr 24:2024.04.19.590352. doi: 10.1101/2024.04.19.590352.
10
Different spectral sensitivities of ON- and OFF-motion pathways enhance the detection of approaching color objects in Drosophila.ON- 和 OFF-运动通路的不同光谱敏感性增强了果蝇对接近的彩色物体的检测。
Nat Commun. 2023 Nov 24;14(1):7693. doi: 10.1038/s41467-023-43566-8.
Annu Rev Neurosci. 2010;33:49-70. doi: 10.1146/annurev-neuro-060909-153155.
4
Processing of horizontal optic flow in three visual interneurons of the Drosophila brain.果蝇大脑中三个视觉中间神经元的水平光流处理。
J Neurophysiol. 2010 Mar;103(3):1646-57. doi: 10.1152/jn.00950.2009. Epub 2010 Jan 20.
5
Peripheral visual circuits functionally segregate motion and phototaxis behaviors in the fly.在果蝇中,外周视觉回路在功能上分离了运动和趋光行为。
Curr Biol. 2009 Apr 14;19(7):613-9. doi: 10.1016/j.cub.2009.02.053. Epub 2009 Mar 19.
6
The neural substrate of spectral preference in Drosophila.果蝇光谱偏好的神经基础。
Neuron. 2008 Oct 23;60(2):328-42. doi: 10.1016/j.neuron.2008.08.010.
7
Motion processing streams in Drosophila are behaviorally specialized.果蝇中的运动处理流在行为上具有特异性。
Neuron. 2008 Jul 31;59(2):322-35. doi: 10.1016/j.neuron.2008.05.022.
8
Synaptic circuits of the Drosophila optic lobe: the input terminals to the medulla.果蝇视叶的突触回路:髓质的输入终端
J Comp Neurol. 2008 Aug 10;509(5):493-513. doi: 10.1002/cne.21757.
9
Response properties of motion-sensitive visual interneurons in the lobula plate of Drosophila melanogaster.黑腹果蝇小叶板中对运动敏感的视觉中间神经元的反应特性
Curr Biol. 2008 Mar 11;18(5):368-74. doi: 10.1016/j.cub.2008.02.022.
10
Dissection of the peripheral motion channel in the visual system of Drosophila melanogaster.果蝇视觉系统中周边运动通道的剖析。
Neuron. 2007 Oct 4;56(1):155-70. doi: 10.1016/j.neuron.2007.09.014.