PNAS：在三維空間內(nèi)操控雙眼眼球運(yùn)動(dòng)的新神經(jīng)元群被發(fā)掘

阿拉巴馬大學(xué)伯明翰分校的研發(fā)職員發(fā)掘了1個(gè)此前未被描繪過的神經(jīng)元群，這類神經(jīng)元可能輔助咱們?cè)谌S空間中視物時(shí)，操控咱們的眼球運(yùn)動(dòng)。

在常態(tài)的視物流程中，咱們每分鐘會(huì)屢次將眼睛瞄準(zhǔn)三維空間中的不同物體。隨著每一次的改變，左眼球和右眼球都會(huì)爆發(fā)轉(zhuǎn)動(dòng)。雙眼眼球通常是向同一方向轉(zhuǎn)動(dòng)的，可是轉(zhuǎn)動(dòng)的角度大部分狀況下是不同的。這類不均等的眼球運(yùn)動(dòng)被稱為分離性眼跳。

分離性眼跳與其余兩類眼球運(yùn)動(dòng)不同：一類稱為共軛眼跳，是指眼睛的同步轉(zhuǎn)動(dòng)；另一類稱為對(duì)稱性轉(zhuǎn)斜眼球運(yùn)動(dòng)，在這類眼球運(yùn)動(dòng)中，眼睛是以相等但相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)的?，F(xiàn)在，分離性眼跳的根本體制咱們尚不清晰。

通過幾種眼球運(yùn)動(dòng)模型咱們可以預(yù)判存在一類被稱為眼跳收斂暴發(fā)神經(jīng)元（或SVBNs）的神經(jīng)元群，這種神經(jīng)元只在分離性眼跳時(shí)形成激活暴發(fā)，而在此外兩種眼動(dòng)流程中不形成放電。

由Julie Quinet博士引領(lǐng)的阿拉巴馬大學(xué)伯明翰分校研發(fā)職員在中腦部位挨近動(dòng)眼神經(jīng)核的領(lǐng)域（這個(gè)領(lǐng)域被稱為中腦網(wǎng)狀構(gòu)造（cMRF））尋找這類假設(shè)的神經(jīng)元。最近的解剖學(xué)研發(fā)結(jié)果標(biāo)明，cMRF中能夠含有牽扯到分離性眼跳神經(jīng)操控的運(yùn)動(dòng)前神經(jīng)元。

Quinet和他的同事通過度析訓(xùn)練過的恒河猴的大腦記載，在cMRF中發(fā)掘并記載了18個(gè)SVBN。“據(jù)咱們所知，”UAB眼科及視覺科學(xué)系的一名研發(fā)員Quinet說，“此前的研發(fā)記載中，還沒有報(bào)表過這類型號(hào)的細(xì)胞。”

這種新發(fā)掘的SVBN神經(jīng)元群顯現(xiàn)了模型預(yù)判到的3個(gè)獨(dú)到特點(diǎn)：

1）當(dāng)植物進(jìn)行分離性眼跳時(shí)這類神經(jīng)元會(huì)放電；

2）在同步眼球運(yùn)動(dòng)流程中（也被稱為共軛眼跳），以及在眼球以相等角度但相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)（咱們稱之為對(duì)稱性轉(zhuǎn)斜眼球運(yùn)動(dòng)），這類神經(jīng)元將維持緘默，而且；

3）不論分離性眼跳是向右還是向左，該種神經(jīng)元都會(huì)被激活。此外之外，此類神經(jīng)元在分離性眼跳流程中的峰值暴發(fā)與收斂速率（也就是眼球移向?qū)Ψ交驈膶?duì)方移開的速率）高度有關(guān)。

此外發(fā)掘的1個(gè)十分有趣的結(jié)果是，有一半被記載的細(xì)胞加大了會(huì)聚分離性眼跳時(shí)的放電速度，而另一半細(xì)胞則加大了發(fā)散分離性眼跳時(shí)的放電速度。

Quinet以及他的同事們說，對(duì)大腦中能夠向SVBNs神經(jīng)元供應(yīng)輸入性數(shù)據(jù)的分離性眼跳的進(jìn)一步研發(fā)，有助于闡明和提出醫(yī)治斜視的進(jìn)一步的解決計(jì)劃（斜視是一類眼睛在凝視1個(gè)物體時(shí)相互不可準(zhǔn)確對(duì)齊的情況）。

Quinet說，本研發(fā)的結(jié)果以及先前其余地方和阿拉巴馬大學(xué)伯明翰分校的研發(fā)結(jié)果標(biāo)明，SVBNs能夠在一切近三聯(lián)反應(yīng)的成份（晶狀體調(diào)整、瞳孔緊縮和會(huì)聚）中起功效。

這篇刊登于《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》（PNAS）的題為“迅速雙眼眼球運(yùn)動(dòng)的神經(jīng)操控：眼跳-會(huì)聚暴發(fā)神經(jīng)元”的研發(fā)中，與Quinet協(xié)作的作家是來自阿拉巴馬大學(xué)伯明翰分校眼科和視覺科學(xué)系的Kevin Schultz和Paul D.Gamlin；以及密西西比州杰克遜，密西西比大學(xué)醫(yī)學(xué)中心，神經(jīng)生物學(xué)妥協(xié)剖科學(xué)系的Paul J.May。

文章數(shù)據(jù)：

Julie Quinet et al, Neural control of rapid binocular eye movements: Saccade-vergence burst neurons, Proceedings of the National Academy of Sciences (2020). DOI: 10.1073/pnas.2015318117 

編譯作家：UTCS（brainnews創(chuàng)作隊(duì)伍）