Science丨斑马鱼通过丘脑-皮层类似环路整合视觉与触觉信息

本文研究了斑马鱼如何整合视觉与触觉信息。背景方面，哺乳动物依赖丘脑将不同感觉输入分隔并传递至皮层，实现感知整合，但非哺乳脊椎动物（如斑马鱼）的背侧端脑脑套是否采用类似机制尚不明确。研究目的旨在鉴定斑马鱼中是否存在类似哺乳动物的丘脑-皮层结构，并解析其感知觉整合机制。结论通过荧光示踪和钙成像实验发现，斑马鱼的前小球复合体（PG）作为主要感觉中继，将多脑区输入并行传递至脑套；脑套内神经元分为单模态和多模态响应类型，其中超加性神经元作为符合检测器，在两种刺激同时出现时被激活，实现非线性整合。研究表明，斑马鱼通过无层状脑套中的层级计算结构进行感知分离与整合，暗示这可能是一种脊椎动物趋同进化的适应策略。