果蝇嗅觉信息在高级中枢处理

生物谷

嗅觉系统对输入信息的组织和整合是怎样进行的？两个研究组对果蝇触角叶（antennal lobe）来的神经纤维怎样投射在更高级的大脑上的研究初步探讨了这一问题。果蝇的每一个嗅觉感觉神经元仅仅表达一种嗅觉受体，表达同一种受体的神经元投射到触角叶（antennal lobe）的同一个小球（glomerulus）内。触角叶是嗅觉系统的第一个中转站，被激活神经元在触角叶上的分布能将气味的特异性表现出来。两个研究组用不同的方法来研究触角叶对更高级感觉中枢的投射，果蝇中主要投射到蘑菇体和原脑的侧角。Marin et al.用MARCM--mosaic analysis with a repressible cell marker方法对单个神经元进行Gal4标记。Wong et al.则用遗传学标记的方法对单个Gal4转基因的神经元用FLP-out技术进行GFP标记。这两种技术都能让单个神经元和它们的投射被观察到。两个研究组的研究都发现从同一类小球中来的神经元投射在原脑上是很类似的，而不同种类小球来的投射的终止类型则是很不同的。这说明不同类型神经元在触角叶上的空间区别延续到了果蝇的大脑内。从相同种类来的神经元轴突分支呈分散状，而从不同种类来的神经元轴突呈交叉状，这说明从不同受体来的信息会在这个水平上相互影响，进行处理。哺乳动物，例如小鼠的嗅觉系统与果蝇的嗅觉系统在初级中枢水平是很相似的，都是一个感觉神经元只表达一种受体，同种受体的投射分布在同一个小球中。这些果蝇嗅觉系统的研究对于哺乳动物嗅觉系统的研究有很大的意义。　