昼行性哺乳动物视交叉上核区域的并行视觉加工

光通过下丘脑通路塑造哺乳动物的生理机能和行为，然而，昼行性物种如何通过这些通路处理视觉信息，仍知之甚少。基于主要来自夜行性啮齿动物的研究，视交叉上核（suprachiasmatic nucleus，SCN）通常被视为视网膜的靶点，负责编码环境光照强度以实现昼夜节律同步。我们结合解剖示踪、光诱导的 c-Fos 定位以及高密度硅探针电生理记录，明确了昼行性鼠科动物南非岩鼠（Rhabdomys pumilio）视交叉上核区域的视觉信息处理机制。我们发现，视网膜输入及光诱导活动超出 SCN 范围，延伸至吻侧和外侧的视交叉上核周围下丘脑。在 SCN 内，神经元通过维持性放电的梯度变化编码光照强度，其总体特征与夜行性家鼠（Mus domesticus）平行记录中观察到的结果大体相似。在更广泛的视交叉上核区域内，Rhabdomys 神经元对更具动态性的视觉刺激表现出选择性，包括亮度转换、对比度和时间结构。无监督聚类鉴定出五类功能上不同的下丘脑视觉反应类别，其解剖分布各不相同。这些发现揭示了昼行性哺乳动物中一个扩展的下丘脑视觉网络，并将 SCN 的光照强度编码置于一个处理动态视觉特征的更广泛系统之中。

光通过下丘脑通路塑造哺乳动物的生理和行为，但在昼行性物种中，这些通路如何处理视觉信息仍知之甚少。基于主要在夜行性啮齿动物中的研究，视交叉上核（suprachiasmatic nucleus，SCN）通常被视为视网膜的靶区，负责编码环境光照，以实现昼夜节律的同步。我们结合解剖学示踪、光诱发的 c-Fos 定位以及高密度硅探针电生理记录，系统界定了昼行性鼠科动物南非多条纹鼠（Rhabdomys pumilio）视交叉上核区域的视觉信息处理特征。我们发现，视网膜输入及光诱发活动超出 SCN 范围，延伸至视交叉上核前侧和外侧的下丘脑区域。在 SCN 内，神经元通过持续放电的梯度性变化编码辐照度，其总体模式与同步记录的夜行性家鼠（Mus domesticus）中观察到的结果大体相似。在更广泛的视交叉上核区域内，Rhabdomys 神经元则表现出对更具动态性的视觉刺激的选择性，包括亮度转换、对比度和时间结构。无监督聚类识别出五类功能上相互区别的下丘脑视觉反应类别，其解剖分布各不相同。这些发现揭示了昼行性哺乳动物中一个扩展的下丘脑视觉网络，并将 SCN 的辐照度编码置于一个能够处理动态视觉特征的更广泛系统之中。

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🏷️ 视交叉上核 昼行性哺乳动物 下丘脑视觉网络 视觉信息加工 昼夜节律 电生理记录