2月10日，中科院上海生命科學研究院神經科學研究所王佐仁研究組在《美國國家科學院院刊》在線發表了題為《果蠅中平行通路傳遞價值相反的嗅覺信息》的研究論文。該工作采用果蠅轉基因操作、精密控制的光遺傳學刺激、雙色鈣成像和在體電生理記錄等技術，研究果蠅嗅覺信息從外周向高級中樞傳遞中的不同投射途徑，揭示了果蠅腦內嗅覺信息加工的一種神經環路機制。

動物利用它們的感覺系統檢測外界環境中的信息。嗅覺是動物的一種重要的感覺，它負責感受外界環境中的氣味信號，其包含了成千上萬種揮發性化學分子。動物的嗅覺系統如何識別這么多的氣味分子以及處理如此復雜的氣味信息是一個重要的神經科學問題。果蠅的嗅覺系統為回答這個問題提供了一個理想的研究體系，因為它與哺乳動物嗅覺系統有相似的組織結構，但與之相比又更簡約。果蠅的外周嗅覺器官—觸角和附須接受到環境中的化學信號后，將其轉換為嗅覺神經信號并向二級結構—觸角葉（哺乳動物對應的結構稱為嗅球）傳遞。觸角葉通過至少兩條不同的途徑將信息向更高級的腦區傳遞：一條是興奮性的膽堿能投射神經元（mPN）途徑，另一條是抑制性的GABA能投射神經元(mlPN)途徑。膽堿能投射神經元和GABA能投射神經元都接受來自一級神經元的輸入，但是具有不同的選擇性和反應特征。膽堿能投射神經元、GABA能投射神經元和局部中間神經元三者通過化學突觸和電突觸在觸角葉內形成一個電偶聯的網絡，這種電偶聯網絡對于嗅覺信號的識別與加工至關重要。此外，更高級腦區中的一些神經細胞會接收膽堿能投射神經元與GABA能投射神經元的共同作用。興奮性的膽堿能投射神經元途徑和抑制性的GABA能投射神經元途徑的協同工作，保證了果蠅能夠正常處理外界的嗅覺信息，也抑制了異常的嗅覺行為的發生。

該課題主要由王佐仁研究組的王開宇助理研究員與合作者完成。華中科技大學曾紹群教授研究組提供了精密控制光刺激的技術。課題受中科院“先導”項目、科技部973項目等的資助。