果蝇偏好行为中多模态感觉信息整合的神经环路机制

The neural mechanism underlying decision-making has long been the focus of neuroscientist's attention. The confliction in decision-making originates from the sharing of common resources by different preference behaviors. In our study, we use drosophila larval light preference and thermal preference as basic behavioral models to investigate the possible common neural circuit that is shared by both types of preference behaviors. We will mainly use the tools in animal behavioral and histological studies as well as functional calcium imaging to define the wiring structure of this common neural circuit- the "core preference-deciding center", and its representation patterns for preference or decision-making behaviors. Our work will not only enhance our understanding of animal complex behavior but also improve our ability in decision-making in our real social lives.

抉择行为的神经机制一直是人们所关注的焦点问题，而抉择矛盾的产生源于不同的偏好行为在使用共同的资源的时候发生冲突。我们以果蝇幼虫的视觉偏好和温度偏好为基本行为模式，研究这些不同感觉模态下的偏好行为所可能共享的神经环路机制。我们将主要通过行为学，组织化学以及神经元功能钙成像等技术手段，确定这个共同的神经环路(即核心偏好决定中枢)的结构，及其在进行偏好抉择行为时的表征模式，从而在神经环路水平揭示本能偏好行为和两难抉择行为的发生机制。我们的工作将增进对动物的高级复杂行为的认识，并会有助于我们在实际生活中提高决策能力。

在很多的动物中，不同的感觉模态之间的信息会有相互作用。我们以果蝇幼虫的冷觉感知和视觉感知为基本的感觉模态，基于幼虫的避光行为在低温条件下更强这一点，推断认为存在冷觉感知对视觉刺激引起回避行为的增强促进作用。我们首先通过神经元进行基于NFAT的筛选工作，发现了一批对冷觉降温刺激（冷水，或者从25下降5oC以上）有反应的神经元，继而我们从中找到了一组48445神经元可以作用到我们新发现的视觉通路39255神经元上，后者既能对光有响应也能对冷觉产生响应。继而我们上溯视觉通路，发现幼虫的感光细胞Bolwig's Organ也能对降温产生反应。我们对BO的冷觉响应的分子机制通过RNAi进行了筛选，发现iav和nan这两个基因可能参与这一功能。我们的结果表明，在果蝇幼虫中，感觉神经元的功能分化虽然比较明显，但并不彻底。我们的结果可能为神经系统功能分化的进化生物学研究提供有意义的线索。