Disynaptic inhibition shapes tuning of OFF-motion detectors in Drosophila

Disynaptic inhibition shapes tuning of OFF-motion detectors in Drosophila | Current Biology (2023)

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運動しているモノはどのようにメカニズムで知覚されるのか？

ショウジョウバエ(fruit fly)の視覚系は運動視(motion perception)の処理経路が細胞レベルで調べられている

過去の研究で移動方向選択的に応答をする神経や、

T4 cells: ON - 明るい物体の上下左右のいずれかの方向移動に応答

T5 cells: OFF - 暗い物体の上下左右のいずれかの方向移動に応答

それを実現する計算モデルが提唱されている。

Prefered Directionに対する強調：Hassenstein-Reichardt correlator

Null Directionに対する抑制：Barlow-Levick detector

この計算モデルに対応するハエにおける実装はON経路では明らかになっているが、

T5 cellsが関わるOFF経路は未だその神経による実装は明らかになっていない

T5 cellsへの入力は、

興奮性: Tm1, Tm2, Tm4, Tm9

単カラムにのみ枝を伸ばす

抑制性: CT1 cells

複数のカラムに枝を伸ばしている

しかし、カラムごとにコンパートメント化している

https://scrapbox.io/files/65d7864e5946c800235df29d.png

Naa_tsure.iconIntroに出てくる図だけど、実質これがSummaryともいえる

CT1は興奮性入力を行うtm cellsやT5 cellsと相互入力を行っている

T5 cellsへの興奮性入力はmonosynapticだが、抑制性入力はDisynapticであるためFig.Aのモデルと合致する

実際、CT1 cellsをアポトーシスで潰したり、T5 cellsのGABA受容体をノックダウンすると

方向選択性チューニングが鈍く(broad)なり、これは計算モデルの結果と一致する

Naa_tsure.icon生物の進化が必ずしも最適解ではないのはわかるけど、

互いのコンパートメントが干渉しないのは、大きいサイズの細胞を維持するコストに見合うのかという疑問

1細胞で処理する明確なメリットはないのか？