Neuron：科学家揭示出人类视网膜神经元的新奥秘

近日，一篇发表在国际杂志Neuron上题为“Differences in spike generation instead of synaptic inputs determine the feature selectivity of two retinal cell types”的研究报告中，来自美国西北大学等机构的科学家们通过研究识别出了一种新型的视网膜神经节细胞(retinal ganglion cell)，其是视网膜中的神经元细胞，能编码视觉环境并将信息传回大脑的神经元中。

研究者Gregory Schwartz表示，这种细胞的具体特征，即所谓的“爆发式抑制性对比”（bSbC ，bursty suppressed-by-contrast）视网膜神经节细胞（RGC），这或许推翻了几十年来关于细胞从光感受器输入和输出到大脑之间关系的假设。科学家们认为的经典的观点是这些神经节细胞只是整合兴奋和抑制性输入，这或许就能告诉他们细胞是如何对视觉刺激做出反应的，本文研究结果表明，这些细胞或许有着自身的内在计算模式，就好像对诸如视网膜假体这样的东西有着有趣的影响一样。

目前有超过40种类型的RGCs，其能传递关于视觉场景的特定和复杂特征的信息，包括运动、方向、方位和颜色，比如，“关闭持续性α”（OFFsA）的RGC类型就有一种基线发射率，但当光线增加时，这种细胞对大脑的小信号传递就会减少，反之亦然。这项研究中，研究人员比较了OFFsA和bSbC神经节细胞类型对不同视觉的反应，并记录了能被发送到大脑中的结果信号，研究人员发现bSbC或许拥有一种奇怪的机制，该细胞有一种向大脑发射信号的基线率，但光线的增加和减少都会导致信号的减少，这或许是一种单向的信号传递模式，这种信号传递只能往下走。

科学家揭示出人类视网膜神经元的新奥秘。

图片来源： Northwestern University

此外，研究人员还测试了关于这些神经节细胞如何整合输入的经典观点，这些细胞能接收来自视网膜上光感受器的兴奋性和抑制性信号，普遍理论认为，这些输入信号结合起来能达到某种阈值，从而导致信号输出的改变，为了测试这一点，研究人员将进入OFFsA和bSbC神经节细胞的输入信号进行调换，结果发现，该实验中的输出信号与正常活动是相同的。这意味着其或许拥有会影响输出的离子通道，且有自身的一套有助于输出的电传导机制。

本文研究结果对于诸如视网膜假体（retinal prosthetics）的设备或许有一定的影响，这些设备能刺激不再对光产生反应的RGCs，当前的假体也只能产生粗略的视觉，研究者认为，部分问题或许在于假体会向错误的细胞类型发送错误的信号。Schwartz说道，你不能打开灯来检查其属于哪种视网膜神经节细胞，因为受体已经受到了损伤，而这或许就是一个陷阱。相反，调查每个细胞类型的内在计算模式或许就能帮助科学家们确定细胞的身份，即使没有正确的光感受器输入。

研究者表示，如果能得到关于这些内在计算的详细信息，你或许就能向每种细胞类型发送正确的信号，综上，本文研究结果表明，内在特性的差异或许就能让这两种RGC类型来检测并向大脑传递相同视觉刺激的不同特征。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Sophia Wienbar，Gregory William Schwartz. Differences in spike generation instead of synaptic inputs determine the feature selectivity of two retinal cell types, Neuron (2022). DOI: 10.1016/j.neuron.2022.04.012