Birds multiplex spectral and temporal visual information via retinal On- and Off-channels.
Birds multiplex spectral and temporal visual information via retinal On- and Off-channels.
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DOI：
10.1038/s41467-023-41032-z
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发表时间：
2023-08-31
影响因子：
16.6
通讯作者：
Baden, Tom
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Seifert, Marvin;Roberts, Paul A.;Kafetzis, George;Osorio, Daniel;Baden, Tom
在脊椎动物的视觉中，早期的视网膜回路将传入的视觉信息分为功能相反的基本信号：开和关，瞬时和持续，彩色和非彩色。这些信号一起可以产生场景的有效表示，以通过视神经传输到大脑。然而，这种对视网膜功能的长期解释是基于哺乳动物，目前还不清楚这种功能安排是否对所有脊椎动物都是共同的。在这里，我们展示了雄性家禽小鸡使用一种根本不同的策略来将信息从眼睛传递到大脑。而不是使用功能相反的视网膜输出通道对，小鸡编码的极性，时间，和光谱组成的视觉刺激在一个高度相关的方式：快速的非彩色信息编码的关电路，和缓慢的彩色信息压倒性的电路。此外，大多数视网膜输出通道结合联合收割机开和关电路，以同时编码或多路复用消色差和彩色信息。我们的结果符合鸟类的证据，鱼类，两栖动物和爬行动物保留完整的祖先补充四种光谱类型的锥光感受器。在哺乳动物中，视网膜将视觉信息分解为功能相反的信号，但这是否适用于鸟类尚不清楚。在这里，作者展示了家禽小鸡的不同视网膜功能组织，其中光谱和时间信息是多路复用的。
In vertebrate vision, early retinal circuits divide incoming visual information into functionally opposite elementary signals: On and Off, transient and sustained, chromatic and achromatic. Together these signals can yield an efficient representation of the scene for transmission to the brain via the optic nerve. However, this long-standing interpretation of retinal function is based on mammals, and it is unclear whether this functional arrangement is common to all vertebrates. Here we show that male poultry chicks use a fundamentally different strategy to communicate information from the eye to the brain. Rather than using functionally opposite pairs of retinal output channels, chicks encode the polarity, timing, and spectral composition of visual stimuli in a highly correlated manner: fast achromatic information is encoded by Off-circuits, and slow chromatic information overwhelmingly by On-circuits. Moreover, most retinal output channels combine On- and Off-circuits to simultaneously encode, or multiplex, both achromatic and chromatic information. Our results from birds conform to evidence from fish, amphibians, and reptiles which retain the full ancestral complement of four spectral types of cone photoreceptors. In mammals, the retina splits visual information into functionally opposite signals, but if this applies to birds is not known. Here, the authors show a different retinal functional organization in poultry chicks, where spectral and temporal information is multiplexed.
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影响因子：
5.4
作者：
ATTNEAVE, F
通讯作者：
ATTNEAVE, F
影响因子：
64.5
作者：
Cowan CS;Renner M;De Gennaro M;Gross-Scherf B;Goldblum D;Hou Y;Munz M;Rodrigues TM;Krol J;Szikra T;Cuttat R;Waldt A;Papasaikas P;Diggelmann R;Patino-Alvarez CP;Galliker P;Spirig SE;Pavlinic D;Gerber-Hollbach N;Schuierer S;Srdanovic A;Balogh M;Panero R;Kusnyerik A;Szabo A;Stadler MB;Orgül S;Picelli S;Hasler PW;Hierlemann A;Scholl HPN;Roma G;Nigsch F;Roska B
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Roska B
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作者：
Behrens, Christian;Schubert, Timm;Berens, Philipp
通讯作者：
Berens, Philipp
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作者：
Bleckert, Adam;Schwartz, Gregory W.;Turner, Maxwell H.;Rieke, Fred;Wong, Rachel O. L.
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Wong, Rachel O. L.
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作者：
Bae, J. Alexander;Mu, Shang;Seung, H. Sebastian
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Seung, H. Sebastian