流金岁月
狨猴初级听皮层内频率选择性神经元有明显的聚类分布特征
2月19日,《美国科学院院刊》期刊在线发表了题为《狨猴初级听皮层音频频率编码神经元空间分布特性》的研究论文,该研究由中国科学院神经科学研究所(中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心)、上海脑科学与类脑研究中心、神经科学国家重点实验室、中国科学院灵长类神经生物学重点实验室蒲慕明研究组完成。
狨猴是一种小型的高度社会化的非人灵长类,以其丰富的社会行为和语音交流行为而著称。与啮齿类动物模型相比,狨猴的大脑皮层更加接近人类。狨猴自然声音包含了复杂的频率成份,其听皮层中不同频率偏好的神经元的空间分布,在神经环路水平上对听觉信息的加工和处理可能非常重要。
蒲慕明研究组使用活体双光子钙成像技术,研究了狨猴初级听皮层神经元群体中单个神经元被纯音诱发的反应。
他们发现,在狨猴初级听皮层几百微米的空间范围内,空间相邻的神经元具有相似的频率调谐特性。使用相同的实验方法,他们发现大鼠初级听皮层局部的频率响应分布与狨猴截然不同。这说明狨猴初级听皮层神经环路与啮齿类之间有种间显著差异并存在特异性编码机制。
该研究提示,在语音交流丰富的狨猴初级听觉皮层,这种精细的具有相近频率响应分布的皮层组织结构,可能对其自然声音的高效编码是非常重要的,该项研究结果为进一步在神经环路水平上研究狨猴初级听皮层的编码机制奠定了基础。
此项工作主要由蒲慕明课题组博士研究生曾欢欢完成,课题组研究生黄俊峰、博士后陈铭以及副研究员温云卿在课题研究中也发挥了重要作用。该课题在沈志明副研究员和蒲慕明研究员的共同指导下完成。本工作得到中科院战略性先导科技专项(B类)(XDBS01000000)、上海市科技局(16Jc1420200)、国家自然科学基金(31571101)和中国科学院青年创新促进会(2015223)的资助。
图片说明:大鼠和狨猴初级听皮层局部频率响应空间分布对比,表明狨猴初级听皮层频率响应空间分布具有均质性。标尺:50微米。