动态轨迹线索驱动趋近探测器中的序列整合

对正在接近的物体进行探测对于生存至关重要。跨多种动物的研究已经鉴定出一些神经元和神经回路，它们会选择性地响应随时间增大的物体，而这种尺寸扩张正是视觉接近的一个标志性特征。然而，作为一种物理过程，接近会产生一组由几何学和物理学所支配、彼此相关且信息丰富的线索，其中尺寸扩张只是其一；大脑如何利用这种更广泛的线索结构来探测接近，仍然尚不清楚。 在这里，我们表明，一种不包含尺寸扩张、但具有亮度调制这一接近内在线索的视觉刺激，能够在人类和果蝇中都引发强烈的接近与远离知觉，从而揭示出一种此前未被认识到的、基于单独亮度线索的跨物种接近知觉。通过在果蝇中结合靶向遗传沉默和双光子钙成像，我们鉴定出介导对基于扩张和基于亮度的接近刺激均产生回避反应的神经元，从而确立它们是通用的接近探测器。以接近的几何学为指导，我们进一步表明，在自然化的接近过程中，亮度线索应当先于可检测到的扩张信号出现。与此一致的是，这些神经元会以协同方式整合亮度和扩张线索，但仅在线索中的亮度变化先于扩张时才会发生，而这恰好对应于它们在自然情境中的时间顺序，因此实现了一种序列化线索整合。总体而言，这些发现将一种跨物种的知觉现象锚定到一个明确界定的回路计算之上，并揭示了神经回路如何针对自然事件的动态线索结构进行调谐。

探测正在接近的物体对于生存至关重要，而针对多种动物的研究已识别出一些对物体尺寸随时间增大——这一视觉接近的标志性特征——具有选择性的神经元和神经回路。然而，作为一种物理过程，接近会产生一组由几何学和物理学规律支配、彼此相关的丰富线索，其中尺寸扩张只是其中之一；而大脑如何整合这种更广泛的线索结构以探测接近，仍然尚不清楚。

在此，我们表明，一种不包含尺寸扩张、但具有亮度调制这一接近内在线索的视觉刺激，能够在人类和果蝇中都引发强烈的接近与远离知觉，揭示了一种此前未被认识到的、跨物种的仅基于亮度的接近知觉。通过在果蝇中结合靶向遗传沉默和双光子钙成像，我们鉴定出介导对基于扩张和基于亮度的接近均产生回避反应的神经元，从而确立这些神经元是通用的接近探测器。以接近的几何学为指导，我们进一步表明，在自然场景的接近过程中，亮度线索应当先于可检测的扩张信号出现。与此一致，这些神经元会以协同方式整合亮度与扩张线索，但仅限于亮度变化先于扩张出现、与其自然时间顺序相匹配的情形，因此实现了时序化线索整合。综上，这些发现将一种跨物种的知觉现象锚定于一种已定义的回路计算之上，并揭示了神经回路如何适应自然事件的动态线索结构。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.05.730527v1?rss=1

🏷️ 趋近探测 视觉知觉 神经回路 序列整合 果蝇模型 双光子钙成像