幼稚脊椎动物大脑中化学感觉效价的分布式表征

化学线索通过传递食物、危险和社会信息来引导关键行为。化学感觉加工的一个重要维度是效价，它使动物倾向于接近或回避；然而，其在脊椎动物全脑范围内的组织方式仍不清楚。在本研究中，我们以斑马鱼幼体为模型，绘制了与行为学定义的趋 appetitive 和厌恶性化学感觉线索相关的神经元活动图谱。自由游动实验鉴定出了一组化学性质多样的刺激，它们能够引发稳定的接近或回避反应；在部分固定条件下进行双光子 Ca2+ 成像并同时追踪尾部运动时，效价依赖性的关键运动特征仍得以保留。全脑活动分析显示，刺激身份、效价相关活动以及与运动相关的神经元募集模式在一定程度上彼此不同。刺激身份信息在嗅球和大脑皮层区最为显著，而规模较小但协调一致的效价相关神经元群体则分布于多个端脑和间脑区域。这些群体与运动相关神经元部分可分，尤其是在前脑区域；但它们与运动输出之间表现出效价特异性的、相反的关系。综上，我们的研究表明，在未经学习的脊椎动物大脑中，与化学感觉效价相关的活动并不局限于单一感觉区或运动相关区域，而是组织于一种分布式、具有区域结构的全脑体系之中。

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