• 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

脊椎动物进化尽管存在多样的进食和呼吸模式,但仍保持着后脑回路。

Vertebrate Evolution Conserves Hindbrain Circuits despite Diverse Feeding and Breathing Modes.

机构信息

Department of Neurobiology, Duke University, Durham, NC 27710.

Department of Neurobiology, Duke University, Durham, NC 27710

出版信息

eNeuro. 2021 Apr 28;8(2). doi: 10.1523/ENEURO.0435-20.2021. Print 2021 Mar-Apr.

DOI:10.1523/ENEURO.0435-20.2021
PMID:33707205
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8174041/
Abstract

Feeding and breathing are two functions vital to the survival of all vertebrate species. Throughout the evolution, vertebrates living in different environments have evolved drastically different modes of feeding and breathing through using diversified orofacial and pharyngeal (oropharyngeal) muscles. The oropharyngeal structures are controlled by hindbrain neural circuits. The developing hindbrain shares strikingly conserved organizations and gene expression patterns across vertebrates, thus begs the question of how a highly conserved hindbrain generates circuits subserving diverse feeding/breathing patterns. In this review, we summarize major modes of feeding and breathing and principles underlying their coordination in many vertebrate species. We provide a hypothesis for the existence of a common hindbrain circuit at the phylotypic embryonic stage controlling oropharyngeal movements that is shared across vertebrate species; and reconfiguration and repurposing of this conserved circuit give rise to more complex behaviors in adult higher vertebrates.

摘要

进食和呼吸是所有脊椎动物生存的两个至关重要的功能。在整个进化过程中,生活在不同环境中的脊椎动物通过使用多样化的口面部和咽(咽)肌肉,进化出了截然不同的进食和呼吸方式。咽结构由后脑神经回路控制。发育中的后脑在脊椎动物中具有惊人的保守组织和基因表达模式,因此不禁要问,高度保守的后脑如何产生支持不同进食/呼吸模式的回路。在这篇综述中,我们总结了许多脊椎动物的主要进食和呼吸模式以及它们协调的原则。我们提出了一个假设,即在胚胎阶段存在一个共同的后脑回路,控制着脊椎动物共享的咽运动;并且这个保守的回路的重新配置和重新用途导致了成年高等脊椎动物更复杂的行为。

https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/df0a/8174041/2912bb05f419/ENEURO.0435-20.2021_f003.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/df0a/8174041/ba20ec0a10a3/ENEURO.0435-20.2021_f001.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/df0a/8174041/042ffeb839c9/ENEURO.0435-20.2021_f002.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/df0a/8174041/2912bb05f419/ENEURO.0435-20.2021_f003.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/df0a/8174041/ba20ec0a10a3/ENEURO.0435-20.2021_f001.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/df0a/8174041/042ffeb839c9/ENEURO.0435-20.2021_f002.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/df0a/8174041/2912bb05f419/ENEURO.0435-20.2021_f003.jpg

相似文献

1
Vertebrate Evolution Conserves Hindbrain Circuits despite Diverse Feeding and Breathing Modes.脊椎动物进化尽管存在多样的进食和呼吸模式,但仍保持着后脑回路。
eNeuro. 2021 Apr 28;8(2). doi: 10.1523/ENEURO.0435-20.2021. Print 2021 Mar-Apr.
2
Inspiring song: The role of respiratory circuitry in the evolution of vertebrate vocal behavior.励志歌曲:呼吸回路在脊椎动物发声行为进化中的作用。
Dev Neurobiol. 2020 Jan;80(1-2):31-41. doi: 10.1002/dneu.22752. Epub 2020 May 19.
3
The vertebrate Hox gene regulatory network for hindbrain segmentation: Evolution and diversification: Coupling of a Hox gene regulatory network to hindbrain segmentation is an ancient trait originating at the base of vertebrates.脊椎动物后脑分段的Hox基因调控网络:进化与多样化:Hox基因调控网络与后脑分段的耦合是起源于脊椎动物基部的古老特征。
Bioessays. 2016 Jun;38(6):526-38. doi: 10.1002/bies.201600010. Epub 2016 Mar 29.
4
Phenotypic specification of hindbrain rhombomeres and the origins of rhythmic circuits in vertebrates.脊椎动物后脑菱脑节的表型特化及节律性回路的起源
Brain Behav Evol. 1997;50 Suppl 1(Suppl 1):3-16. doi: 10.1159/000113351.
5
A Hox gene regulatory network for hindbrain segmentation.后脑分节的 Hox 基因调控网络。
Curr Top Dev Biol. 2020;139:169-203. doi: 10.1016/bs.ctdb.2020.03.001. Epub 2020 Apr 9.
6
An atlas of anterior hox gene expression in the embryonic sea lamprey head: Hox-code evolution in vertebrates.前 HOX 基因在胚胎七鳃鳗头部中的表达图谱:脊椎动物的 HOX 编码进化。
Dev Biol. 2019 Sep 1;453(1):19-33. doi: 10.1016/j.ydbio.2019.05.001. Epub 2019 May 6.
7
Hox genes and segmentation of the vertebrate hindbrain.Hox基因与脊椎动物后脑的分节
Curr Top Dev Biol. 2009;88:103-37. doi: 10.1016/S0070-2153(09)88004-6.
8
A Hox regulatory network of hindbrain segmentation is conserved to the base of vertebrates.后脑节段化的Hox调控网络在脊椎动物基部是保守的。
Nature. 2014 Oct 23;514(7523):490-3. doi: 10.1038/nature13723. Epub 2014 Sep 14.
9
Analysis of lamprey meis genes reveals that conserved inputs from Hox, Meis and Pbx proteins control their expression in the hindbrain and neural tube.对七鳃鳗 meis 基因的分析表明,来自 Hox、Meis 和 Pbx 蛋白的保守输入控制了它们在后脑和神经管中的表达。
Dev Biol. 2021 Nov;479:61-76. doi: 10.1016/j.ydbio.2021.07.014. Epub 2021 Jul 24.
10
Premotor Neuron Divergence Reflects Vocal Evolution.前运动神经元的分歧反映了声音的进化。
J Neurosci. 2018 Jun 6;38(23):5325-5337. doi: 10.1523/JNEUROSCI.0089-18.2018. Epub 2018 May 21.

引用本文的文献

1
Transgenic rodents as dynamic models for the study of respiratory rhythm generation and modulation: a scoping review and a bibliometric analysis.转基因啮齿动物作为研究呼吸节律产生与调节的动态模型:一项综述及文献计量分析
Front Physiol. 2023 Dec 21;14:1295632. doi: 10.3389/fphys.2023.1295632. eCollection 2023.
2
Early development of respiratory motor circuits in larval zebrafish (Danio rerio).幼鱼斑马鱼(Danio rerio)呼吸运动回路的早期发育。
J Comp Neurol. 2023 Jun;531(8):838-852. doi: 10.1002/cne.25467. Epub 2023 Mar 7.

本文引用的文献

1
An XROMM Study of Food Transport and Swallowing in Channel Catfish.斑点叉尾鮰食物运输与吞咽的XROMM研究
Integr Org Biol. 2020 Jun 19;2(1):obaa018. doi: 10.1093/iob/obaa018. eCollection 2020.
2
A Hox gene regulatory network for hindbrain segmentation.后脑分节的 Hox 基因调控网络。
Curr Top Dev Biol. 2020;139:169-203. doi: 10.1016/bs.ctdb.2020.03.001. Epub 2020 Apr 9.
3
Emergent Elements of Inspiratory Rhythmogenesis: Network Synchronization and Synchrony Propagation.吸气节律发生的涌现要素:网络同步和同步传播。
Neuron. 2020 May 6;106(3):482-497.e4. doi: 10.1016/j.neuron.2020.02.005. Epub 2020 Mar 3.
4
Suckling, Feeding, and Swallowing: Behaviors, Circuits, and Targets for Neurodevelopmental Pathology.吸吮、喂养和吞咽:神经发育病理学的行为、回路和靶点。
Annu Rev Neurosci. 2020 Jul 8;43:315-336. doi: 10.1146/annurev-neuro-100419-100636. Epub 2020 Feb 26.
5
Intra-oropharyngeal food transport and swallowing in white-spotted bamboo sharks.白边狭吻魟的口内食物运送与吞咽。
J Exp Biol. 2019 Nov 22;222(Pt 22):jeb201426. doi: 10.1242/jeb.201426.
6
A reappraisal and revision of the numbering of the pharyngeal arches.咽弓编号的再评价和修订。
J Anat. 2019 Dec;235(6):1019-1023. doi: 10.1111/joa.13067. Epub 2019 Aug 11.
7
An atlas of anterior hox gene expression in the embryonic sea lamprey head: Hox-code evolution in vertebrates.前 HOX 基因在胚胎七鳃鳗头部中的表达图谱:脊椎动物的 HOX 编码进化。
Dev Biol. 2019 Sep 1;453(1):19-33. doi: 10.1016/j.ydbio.2019.05.001. Epub 2019 May 6.
8
Computational 3D histological phenotyping of whole zebrafish by X-ray histotomography.基于 X 射线断层成像术的全斑马鱼计算三维组织学表型分析。
Elife. 2019 May 7;8:e44898. doi: 10.7554/eLife.44898.
9
Powering the hagfish "bite": The functional morphology of the retractor complex of two hagfish feeding apparatuses.为盲鳗的“咬”提供动力:两种盲鳗摄食器官牵引复合体的功能形态学
J Morphol. 2019 Jun;280(6):827-840. doi: 10.1002/jmor.20986. Epub 2019 Mar 30.
10
Hagfish from the Cretaceous Tethys Sea and a reconciliation of the morphological-molecular conflict in early vertebrate phylogeny.白垩纪特提斯海的八目鳗与早期脊椎动物系统发育中形态-分子冲突的调和。
Proc Natl Acad Sci U S A. 2019 Feb 5;116(6):2146-2151. doi: 10.1073/pnas.1814794116. Epub 2019 Jan 22.