多个果蝇蘑菇体之间的结构化连接

root 提交于 周三, 09/09/2026 - 04:47
学习与记忆依赖于神经回路中的可塑性,但记忆网络的底层架构在多大程度上具有刻板性或结构化特征,仍不清楚。随机连接可能最大化刺激辨别能力,而结构化连接则可能优先传递与行为相关的信息。在本研究中,我们比较了来自三个连接组的五个成年黑腹果蝇(*Drosophila melanogaster*)蘑菇体(Mushroom Body,MB)半球,并为单球投射神经元(uniglomerular projection neurons,uPNs)、肯扬细胞(Kenyon Cells,KCs)、蘑菇体输出神经元(Mushroom Body Output Neurons,MBONs)和侧角离心神经元(Lateral Horn Centrifugal Neurons,LHCENTs)建立了统一的跨连接组分析框架。尽管KCs的数量及其精细尺度的连接存在差异,我们仍在uPN→KC和KC→MBON通路中发现了可重复的组织结构。与随机预期相比,与食物相关的uPN通道始终接触更高比例的KCs;此外,这种偏向性连接还优先经由KCs传递至促进趋近行为的MBONs。尽管同一半球内的同源MBONs各自连接的KCs存在差异,但来自同一半球的姐妹MBONs所接收的感觉输入仍保持刻板化。最后,反复出现的LHCENT反馈(预测为抑制性)优先靶向接收这些食物相关输入的KCs。综上,这些发现表明,记忆网络能够容纳局部连接的变异,同时保留优先处理具有生态行为学意义的感觉信息的结构化通路。

学习与记忆依赖于神经回路中的可塑性,但记忆网络的底层架构在多大程度上具有刻板性或结构化特征,仍不明确。随机连接可能最大限度地提高对刺激的辨别能力,而结构化连接则可能优先传递与行为相关的信息。在本研究中,我们比较了来自三个连接组的五个成年黑腹果蝇(*Drosophila melanogaster*)蘑菇体(Mushroom Body,MB)半球,并为单球投射神经元(uniglomerular projection neurons,uPNs)、肯扬细胞(Kenyon Cells,KCs)、蘑菇体输出神经元(Mushroom Body Output Neurons,MBONs)和侧角离心神经元(Lateral Horn Centrifugal Neurons,LHCENTs)建立了统一的跨连接组分析框架。尽管KCs的数量及其精细尺度的连接存在差异,我们仍在uPN→KC和KC→MBON通路中发现了可重复的组织模式。与食物相关的uPN通道始终与数量多于随机预期比例的KCs建立联系,并且这种偏向性连接通过KCs优先传递至促进趋近行为的MBONs。同一半球中来自同一姐妹MBON群的MBONs,尽管各自连接的KC伙伴存在差异,其感觉输入仍保持刻板化模式。最后,反馈性LHCENT回路(预测为抑制性)优先靶向接收这些食物相关输入的KCs。综上,这些发现表明,记忆网络能够在容纳局部连接变异的同时,保留优先处理具有生态行为学意义的感觉信息的结构化通路。


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.06.749654v1?rss=1

🏷️ 果蝇蘑菇体 神经回路连接组 学习与记忆 肯扬细胞 蘑菇体输出神经元 结构化连接