神経科学：ショウジョウバエの行動選択を強化する多レベル・多モード回路

自然界の出来事には多数のタイプの感覚手掛かりが含まれており、それぞれが特殊化した感覚モダリティーで検出される。適切な行動を選択するには、複数の感覚モダリティーの情報を連合することが不可欠である。この多モード計算を理解するカギは、多モード収束の構造パターンを決めることと、そのパターンが行動にどう寄与するかを決めることである。複数のモダリティーは、早い時期または遅い時期に、感覚処理の階層中の多くのレベルで収束され得る。本論文では、機械感覚的手掛かりと侵害受容的手掛かりを連合することによって、ショウジョウバエ幼虫の逃避移動運動の最も速いモードの選択能力が相乗的に高まることを示す。我々は、ハエ神経系の全体を含む電子顕微鏡的なサイズで、感覚処理階層の多くのレベルにまたがっていて相乗性を支えている多感覚性回路を再構築した。その配線図から、複雑で多レベル・多モードの収束構造が明らかになった。行動学および生理学の解析によって、機能的に結合した複数の回路のノードが見つかった。ノードの一部は最も速い移動モードを誘発し、他のノードはそれを起こしやすくしていた。我々は逃避モードの選択には、多レベル・多モードの統合が寄与しているという証拠を示す。この多レベル・多モード収束構造は、多感覚回路に一般的な性質であり、これが複雑な入出力機能を可能にし、生態学的に関連した手掛かりの組み合わせに選択的に同調できるようにしていると我々は考える。

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