**10,000 粉丝奖励计划 视觉是人类最重要的感官之一。 因此，大脑的很大一部分专门用于处理视觉信息。 为了快速准确地计算视觉信息，大型神经元网络必须执行复杂的相互作用，而果蝇可以帮助我们理解。 令人惊讶的是，除了人类和果蝇的眼睛之间的明显差异外，在它们的大脑处理视觉信息的方式上还可以找到许多相似之处。 由于苍蝇的视觉系统非常高效，但比我们的要简单得多，因此这是神经科学中最容易理解的神经元网络之一也就不足为奇了。
在苍蝇的视觉系统中，一连串细胞负责将光信息转换为特定方向的信号。 例如，T4 细胞对移动的亮边（在通路上）有反应，而 T5 细胞仅对移动的暗边（通路外）有反应。 T4 和 T5 细胞都有四种亚型，它们被调整到四个基本方向（从前到后、从后到前、上和下）。 这意味着每个神经元只对视觉运动的特定方向做出反应，这就是他们所说的首选方向，当受到其他方向移动边缘的刺激时，几乎没有反应（=零方向）。
该部门最近破译了在ON通路中计算方向选择性的机制，使OFF通路中的确切实现尚不清楚。 为此，Alexander Borst部门的科学家开发了一种独特的钙成像与热遗传学，光遗传学和药理学技术的组合，以研究果蝇偏离路径途径的神经元网络。
他们发现，当接收到信号向T5首选方向移动时，几个输入神经元激活了T5细胞。 通过抑制或激活这些输入神经元，科学家们测试了它们在T5细胞如何计算方向中的作用。 综上所述，研究小组能够确认输入神经元影响并塑造了T5细胞首选方向的调整。
除了激活输入神经元外，还有抑制性神经元，它们会减少来自另一个细胞的输出信号。 这就是在 T4 细胞中抑制来自首选方向以外的所有方向的所有信号的方式。 令人惊讶的是，T5细胞没有这种抑制性神经元。 这给研究人员留下了一个谜团：零方向抑制在 T5 中是如何工作的？ 换句话说，这些神经元如何在没有抑制性神经元的情况下只对它们喜欢的方向的信号做出反应？
由Amalia Braun领导的团队发现了T5零向抑制的微电路：CT1是一种不寻常的大场神经元，它接收和反转兴奋性输入，从而产生零点方向抑制所需的抑制信号。 “通过使用遗传方法去除单个细胞类型，我们可以证明当CT1消失时，T5细胞取向检测的调谐曲线大大拓宽。 这也可以通过使用算法建模来确认“，Amalia Braun 解释道。 “因此，虽然兴奋性神经元直接影响T5细胞的首选方向，但兴奋性信号通过CT1细胞反转信号绕行，导致零方向抑制。
随着这种微电路的发现，该部门可以再次为果蝇视觉系统的复杂交响乐作品添加新的行为。 “CT1微电路是大脑中多层和多样化抑制和激发机制的一个突出例子，以及神经元网络如何利用单一类型的信号用于多种目的”，最后一位作者Matthias Meier总结道。
这种对微电路的识别，实现和塑造运动检测，极大地加深了我们对果蝇视觉处理的理解，并最终加深了视觉本身的理解。