果蝇幼虫光回避行为的神经元回路研究

揭示行为活动的神经元回路基础是当前神经科学研究领域的重大科学问题，在高等生物中这方面的研究还停留在局部回路水平。我们的目的就是采用相对简单神经系统的相对基本行为作为研究对象，从神经系统整体回路的水平来揭示行为的细胞解剖学基础。果蝇幼虫的中枢神经系统比较简单，"脑"神经元数量在1000到5000之间，但是也能进行学习记忆这样的高级活动。果蝇幼虫对光刺激的回避反应是一种为人熟知的简单行为。我们计划以果蝇的幼虫对光的回避反应作为基本行为模式，主要通过失活或者处死某些特定的神经细胞并观察相应的行为特点的改变来初步确定参与这一行为的神经细胞，然后采用功能钙成像和体细胞克隆等技术将细胞定位精确化，在此基础上将各局部回路进行整合，最后勾画出此行为完整的神经元连接回路。由此，可以通过了解行为过程中神经元活动的生理生化特点来分析决定行为方式的一般规律，这些规律可能也适用于果蝇成虫和更高等动物的行为研究。