Auditory cortex controls sound-driven innate defense behaviour through corticofugal projections to inferior colliculus.
Auditory cortex controls sound-driven innate defense behaviour through corticofugal projections to inferior colliculus.
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听觉皮层通过皮质投射到下丘来控制声音驱动的先天防御行为
DOI：
10.1038/ncomms8224
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发表时间：
2015-06-11
影响因子：
16.6
通讯作者：
Zhang, Li I.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Xiong, Xiaorui R.;Liang, Feixue;Zingg, Brian;Ji, Xu-ying;Ibrahim, Leena A.;Tao, Huizhong W.;Zhang, Li I.
防御环境威胁对于动物的生存至关重要。然而，负责转化无条件感觉刺激和产生防御行为的神经回路在很大程度上仍不清楚。在这里，我们发现听觉皮层（ACx）中针对下丘（IC）的离皮质神经元介导先天的声音诱导的飞行行为。这些神经元或其在 IC 中的投射终端的光遗传学激活足以启动飞行反应，而对这些投射的抑制会减少声音引起的飞行反应。皮质结肠轴突单突触支配 IC (ICx) 皮质中的神经元，并且从 ICx 到背侧导水管周围灰质的投影的光遗传学激活足以激发飞行行为。我们的结果表明，ACx 既可以放大先天的声运动反应，也可以在没有声音输入的情况下通过皮质丘脑投射到 ICx 直接驱动飞行行为。这种离皮质控制可能是跨感觉方式的先天防御回路的一般特征。
Defense against environmental threats is essential for animal survival. However, the neural circuits responsible for transforming unconditioned sensory stimuli and generating defensive behaviours remain largely unclear. Here, we show that corticofugal neurons in the auditory cortex (ACx) targeting the inferior colliculus (IC) mediate an innate, sound-induced flight behaviour. Optogenetic activation of these neurons, or their projection terminals in the IC, is sufficient for initiating flight responses, while the inhibition of these projections reduces sound-induced flight responses. Corticocollicular axons monosynaptically innervate neurons in the cortex of the IC (ICx), and optogenetic activation of the projections from the ICx to the dorsal periaqueductal gray is sufficient for provoking flight behaviours. Our results suggest that ACx can both amplify innate acoustic-motor responses and directly drive flight behaviours in the absence of sound input through corticocollicular projections to ICx. Such corticofugal control may be a general feature of innate defense circuits across sensory modalities.
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