GABAergic lateral interactions tune the early stages of visual processing in Drosophila.
GABAergic lateral interactions tune the early stages of visual processing in Drosophila.
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DOI：
10.1016/j.neuron.2013.04.024
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发表时间：
2013-06-19
期刊：
影响因子：
16.2
通讯作者：
Clandinin TR
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Freifeld L;Clark DA;Schnitzer MJ;Horowitz MA;Clandinin TR
视觉处理的早期阶段必须捕获复杂的动态输入。虽然周围神经元通常通过利用自然刺激统计数据来实现有效编码，但下游神经元专门用于提取行为相关特征。这些专业化是如何产生的？我们在果蝇中使用双光子成像来表征一阶中间神经元 L2，该神经元为专门用于检测移动暗边缘的通路提供输入。 GABA 能相互作用，部分由突触前介导，产生对抗性和各向异性的中心-周围感受野。该感受野是时空耦合的，将差分时间处理应用于大型和小型黑暗物体，实现了显着的专业化。 GABA 能回路还介导 OFF 反应，并平衡这些反应与 ON 刺激的反应。值得注意的是，L2 的功能特性与双极细胞的功能特性惊人相似，但通过不同的分子和电路机制出现。因此，进化似乎已经集中在第一个突触处理视觉信息的共同策略上。
Early stages of visual processing must capture complex, dynamic inputs. While peripheral neurons often implement efficient encoding by exploiting natural stimulus statistics, downstream neurons are specialized to extract behaviorally relevant features. How do these specializations arise? We use two-photon imaging in Drosophila to characterize a first order interneuron, L2, that provides input to a pathway specialized for detecting moving dark edges. GABAergic interactions, mediated in part pre-synaptically, create an antagonistic and anisotropic center-surround receptive field. This receptive field is spatiotemporally coupled, applying differential temporal processing to large and small dark objects, achieving significant specialization. GABAergic circuits also mediate OFF responses and balance these with responses to ON stimuli. Remarkably, the functional properties of L2 are strikingly similar to those of bipolar cells, yet emerge through different molecular and circuit mechanisms. Thus, evolution appears to have converged on a common strategy for processing visual information at the first synapse.
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