脑科学顶刊导读002期| Trends in Neuroscience_vol2

1，未定带：整体行为调节的整合节点

未定带（Zona incerta，ZI）是一个与许多脑区相连的抑制性丘脑下区域。早期研究表明ZI参与了内脏活动、唤醒、注意和运动等多种功能，但不同ZI亚区或细胞类型的具体作用尚未被很好研究。

最近的研究结合了光遗传学、行为分析、神经追踪和神经活动记录等手段，揭示了依赖于特定输入-输出连接性模式的ZI新功能作用。

本文对这些研究进行了综述，并将ZI的功能归纳为四类：感知整合、行为输出控制、动机驱动和神经可塑性。根据这些新发现，我们认为ZI是行为和生理状态整体调节的整合节点。

https://www.cell.com/trends/neurosciences/pdf/S0166-2236(19)30220-6.pdf

2，脊椎动物耳蜗中声音频率辨别的不同机制

区分不同的声音频率对于识别和定位敌友十分重要。本文对脊椎动物中使用的各种毛细胞调节机制进行了综述。电共振现象是指通过电压依赖性离子通道对受体电位进行过滤。

这在所有非哺乳动物中都普遍存在，但其上限约为1kHz。在青蛙和蜥蜴身上，这个频率范围通过毛束的机械共振而扩大，但要达到5kHz的尖锐调谐需要活跃的毛束运动。哺乳动物的调谐利用外毛细胞的体细胞运动，通过膜蛋白快蛋白加强，以扩大频率范围。鸟类耳蜗在高频时可能也使用快蛋白，但在<1kHz的时候毛细胞表现出电共振。

https://www.cell.com/trends/neurosciences/pdf/S0166-2236(19)30225-5.pdf

3，脑发育早期的离子通道功能

在产前大脑发育过程中，离子通道在多种细胞类型中普遍存在，包括祖细胞和迁移神经元，但其功能尚不清楚。过去，离子通道失能主要在出生后的背景下被研究，分化的神经元激发动作电位，尤其是癫痫患者的离子通道会发生突变。但现在的研究数据也支持在产前人类大脑疾病也起到了惊人的作用。

现代基因技术已经发现大脑皮层畸形的个体中有缺陷的离子通道，这反映了在普遍认为存在动作电位之前的胚胎发育早期到中期就出现异常。这些人类遗传学研究和最近的子宫动物模型研究表明，精确控制钙、钠和钾等离子流量有助于子宫发育过程，如神经增殖、迁移和分化。

https://www.cell.com/trends/neurosciences/fulltext/S0166-2236(19)30226-7

4，发声自主系统的层次结构

发声在时域上是分层次的，这些层次结构建立在不同时间尺度的生物力学和神经动力学基础上。本文对绒猴、鸣禽和其他脊椎动物的研究进行了综述。

为了在一个易理解的跨物种框架中组织这些数据，本文将声音产生的不同时间尺度解释为属于自主系统层次结构的不同层。第一个层表示在短时间内产生的声学信息；随后的几层表示在较长时间内产生的声音输出。

我们提出的自主系统的层次结构通过依次整合中央模式生成器、内在驱动和来自环境的感知信号来解释声音模式、序列生成、二元交互和上下文依赖。然后，我们通过对婴儿发声学习的综合解释来展示该框架的实用性，其中社交反馈通过调节驱动信号来调节婴儿发声。

https://www.cell.com/trends/neurosciences/fulltext/S0166-2236(19)30240-1

作者信息

 

编译作者：Freya（brainnews创作团队）

校审：Simon（brainnews编辑部）

题图：Singularity Hub

前 文 阅 读 

 

---

欢迎加入超过 15000人的

全球最大的华人脑科学社群矩阵