果蝇视叶发育研究进展
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果蝇幼虫的大脑由两个大脑半球和一个腹神经索( Ventral Nerve Cordꎬ VNC) 组成ꎬ每个大脑半球又可 以分成中脑( Central Brainꎬ CB) 和视叶( Optic Lobeꎬ OL) 两个部分( 如图 1 所示ꎬ彩图见封三) ꎬ视叶由 4 个 神经节组成[1] ꎮ 脑髓神经节( medullaꎬ me) 是果蝇的视觉系统中最大的成分ꎬ包含约 100 种、共 40 000 个左 右神经元[2ꎬ3] ꎮ 神经板( laminaꎬ la) 是视叶接收光感受器信号的第一个神经节ꎬ对于视网膜中 800 个小眼而 言ꎬ在视叶中均存在相应的神经板单元与之对应ꎬ这种神经板单元由 5 种类型神经板神经元和多个神经胶质 亚型组成[4ꎬ5] ꎮ 神经板和脑髓神经节从复眼中的光感受器接收输入、处理信息并将其传递到视觉小叶复合 体( lobula complex) 和中脑[6] ꎮ 视觉小叶板( lobula plate) 和视觉小叶( lobula) 由约 15 000 个神经元组成ꎬ视 觉小叶可以分成 6 层ꎬ以柱状结构垂直排列ꎮ 视觉小叶板包括从三龄幼虫期开始的 T4 / T5 神经元ꎬ该神经元 用于检测运动方向ꎮ T4 神经元响应明亮的边缘运动ꎬ而 T5 神经元响应暗边运动ꎮ 8 个不同的 T4 / T5 方向
2019 年 3 月
湖南师范大学自然科学学报
Vol.42 No.2
第 42 卷 第 2 期
Journal of Natural Science of Hunan Normal University
Mar.ꎬ2019
DOI:10.7612 / j.issn.2096 ̄5281.2019.02.005
HU Zan ̄bo∗
( College of Biologyꎬ Hunan Universityꎬ Changsha 410082ꎬ China)
Abstract The visual system of Drosophila is a multi -layered structure consisting of a compound eye made from three ganglia of the optic lobes: laminaꎬ medulla and lobula complex. The last part includes two gangliaꎬ lobu ̄ la and lobula plate. Photoreceptor cells perceive visual signalsꎬ which are processed through the laminaꎬ medullaꎬ lobulaꎬ and lobula plateꎬ and finally reach various parts of the central brain. The development of optic lobes is af ̄ fected by proliferation and apoptosis. This review focuses on the following topics: the generation of medullaꎬ the factors affecting the differentiation of medulla into neuronsꎬ the temporal pattern of medullaꎬ the development of laminaꎬ the influence of glial cells on the laminaꎬ and transcription factor on the lobula plate.
果蝇视叶发育研究进展
胡赞波∗
( 湖南大学生物学院ꎬ中国 长沙 410082)
摘 要 果蝇的视觉系统是一个多层结构ꎬ外部由复眼组成ꎬ内部由神经板、脑髓神经节和视觉小叶复合体组 成ꎬ其中视觉小叶复合体又包括视觉小叶和视觉小叶板两个神经节ꎮ 光感受器细胞感知视觉信号ꎬ这种信号通过 神经板、脑髓神经节、视觉小叶和视觉小叶板的加工处理最后到达中脑的各个部分ꎮ 视叶的发育受到增殖和凋亡 的影响ꎮ 本文针对影响脑髓神经节成神经细胞分化的因素、脑髓神经节的时空模式、神经板的发育过程、胶质细胞 对神经板的影响、转录因子对视觉小叶板发育的影响等方面的进展进行阐述ꎮ
Dac 是神经板特异性的标记ꎬElav 能将神经板和脑髓神经节所有神经元细胞染色ꎻCB 表示中脑ꎬla 表示神经板ꎬLF( lamina furrow) 表示神经板发 生 沟ꎬ me 表 示 脑 髓 神 经 节ꎬ IPC ( Inner Proliferation Center) 表 示 内 部 增 殖 中 心ꎬ OL 表 示 视 叶ꎬ OPC ( Outer Proliferation Center) 表示外部增殖中心
∗ 收稿日期:2018 ̄11 ̄07 ∗通信作者ꎬE ̄mail:1572科学学报 第 42 卷
敏感神经元分别为 T4aꎬbꎬcꎬd 和 T5aꎬbꎬcꎬd[7ꎬ8] ꎬ用于定向调整到 4 个基本方向( 从前到后、从后到前、向上 和向下) ꎮ
关键词 果蝇ꎻ视叶ꎻ神经板ꎻ脑髓神经节ꎻ视觉小叶复合体 中图分类号 Q189 文献标识码 A 文章编号 2096 ̄5281(2019)02 ̄0031 ̄06
Recent Advances on the Development of Drosophila Optic Lobe